Curso basico de pic 16 f877

PIC16F877

CURSO BÁSICO DE
PIC16F877

Raúl Peralta Meza
Carlos Quiñones Quispe

LGP151004B-Página 1

PIC16F877

CURSO BÁSICO DE PIC16F877

Generalidades
Historia e importancia de los microcontroladores
Metodología de estudio
Microcontroladores Microchip 16F87X
Arquitectura 16F87X
Arquitectura interna 16F87x
Ciclo de instrucción
Organización de la memoria
Herramientas

Módulo 1: Manejo de Puertos Digitales
Registros para el manejo de puertos digitales
Descripción general de las instrucciones
Lectura y escritura en puertos
Partes de un programa en ASM
Primer programa en ensamblador
Uso del MPLAB
Principales registros del PIC16F877 (STATUS)
Ejercicios
Reconocimiento del In Circuit Debugger
Ejercicio

Módulo 2: Manejo de Temporizadores
Módulo Timer 0
Diagrama de bloque y forma de operación del TMR0
Estructura Interna y Funcionamiento del TMR1
Operación del Timer1 en modo Temporizador
Timer1 en modo Contador Sincrono
Timer1 en modo Contador Asíncrono
Ejercicios

Módulo 3 : Convertidor Análogo Digital
Descripción General
Requerimientos para la adquisición A/D
Selección del clock de conversión Analógica Digital
Configuración de los pines de los puertos para que trabajen de forma analógica
Conversiones A/D
Registros que almacenan el resultado de la conversión
Operación del módulo A/D durante la operación SLEEP
Efectos en el RESET
Ejercicios

Módulo 4: Comunicación Serie Asíncrona
Generalidades
Generador de Baudios
Trasmisor Asíncrono
Receptor Asíncrono
Ejercicios


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Módulo 5 : Manejo de interrupciones
Registro de Control de Interrupciones (INTCON)
Registro de permiso de interrupciones 1 (PIE1)
Registros de los señalizadores de interrupciones 1 y 2 (PIR1 y PIR2)
Lógica de Interrupciones
Ejercicios

Módulo 6: Memoria EEPROM
El registro EEADR
Los registros EECON1 y EECON2
Operación de lectura de la memoria de datos EEPROM
Operación de escritura en la memoria de datos EEPROM
Protección contra escrituras espurias
Ejercicios

Módulo 7 : Manejo de Páginas de Memoria y Watch Dog
PCL Y PCLATCH
La Pila
Paginación de la memoria de programa
Metodología de acceso a funciones por medio de una solo página
Ejercicios
Perro guardian (WDR: WATCHDOG TIMER)
Mode de reposo o de bajo consumo
Ejercicio

Anexos
Tabla de códigos ASCII
Juego de instrucciones PIC16F877
Relación de ejercios


PIC16F877

CURSO BÁSICO DE PIC16F877

Generalidades
1. Historia e importancia de los microcontroladores

Hasta antes de la aparición de los microprocesadores (1971), la mayor parte de las aplicaciones digitales en
electrónica se basaban en la llamada lógica cableada, es decir, si existía un problema este era analizado y
se sintetizaba una función en base a la lógica de boole que era la solución al problema planteado.

Con la aparición de los microprocesadores, se varió el esquema de diseño de tal forma que un problema era
descompuesto en una serie de tareas mas simples, el microprocesador ejecutaba una serie de pasos o
instrucciones para llevar a efecto cada una de las tareas, en ocasiones no era necesario volver a armar un
circuito para solucionar otro problema sino que se cambiaba las instrucciones (programa) para obtener otra
aplicación

Desde luego el microprocesador es como el cerebro que ejecuta operaciones de índole aritméticas y lógicas
por tanto no manejaba líneas externas (periféricos) más aún tampoco tenia un lugar donde almacenar el
programa y los datos que necesitaba el programa para encontrar la respuesta al problema. El
microprocesador buscaba una instrucción y la ejecutaba; al conjunto de circuitos (hardware) que daban el
soporte necesario al microprocesador se le llamo sistema mínimo.
Con el pasar de los años el sistema mínimo se convirtió en un estándar, por otro lado la escala de
integración mejoro y posibilito (1976) sintetizar en un solo chip un sistema mínimo, al cual se le llamo
SISTEMA A que no era otra cosa que el primer microcontrolador.
En consecuencia definimos así a un microcontrolador; como un procesador con su sistema mínimo en un
chip (incluye memoria para programa y datos, periféricos de entrada / salida, conversores de AD y DA,
módulos especializados en la transmisión y recepción de datos). Desde luego que hay diferencias
sustanciales como la arquitectura cerrada de un microcontrolador, en cambio en un microprocesador es
abierta, podemos sumar nuevos dispositivos en hardware en función a las necesidades que la aplicación
demande.
Otra diferencia entre los microcontroladores y los microprocesadores es que los primeros cuentan con un
set de instrucciones reducido en cambio la mayoría de los microprocesadores tienen mayor cantidad de
instrucciones. Por otro lado la mayoría de los microcontroladores posee una arquitectura Harvard frente a
una arquitectura Von Neuman de los microprocesadores.
Los microcontroladores se especializan en aplicaciones industriales para resolver problemas planteados
específicos por ejemplo: los encontramos en los teclados o mouse de las computadoras, son el cerebro de
electrodomésticos, también los encontramos en las industria automotriz, en el procesamiento de imagen y
video.
Cabe señalar que los el aumento progresivo de la escala de integración y las técnicas de fabricación hacen
que cada vez aparezcan microcontroladores mas poderosos y rápidos.

2. Metodología de estudio

En el presente curso pretendemos aprender a usar microcontroladores. Aprender significa:

 Entender como funciona la arquitectura.
 Comprender y aplicar las instrucciones que tiene el dispositivo.
 Plantear soluciones a problemas.
 Aprender a usar la herramientas de programación y depuración. (ICD)
 Detectar y corregir los errores sintácticos y lógicos.
 Optimizar el programa final.


PIC16F877

En el desarrollo de texto implementaremos circuitos simples pero demostrativos de las bondades y
posibilidades de los microcontroladores. El proceso de diseño puede ser expresado a través del siguiente
diagrama de flujo:
Inicio

I dea, p lanteam iento

Ed ición del programa fuente

Ensam blar (ASM,C)
>> >Archivo *.HEX

S imular

S
Depurar

N

Grabación en el m icrocontrolador

Montaje de prototipo (Demoboard)

S
Depu rar en tiem po real

N

Fin

Como podemos apreciar todo principia en una idea la cual se ha de plasmar en diagramas de flujo o
automatas o alguna otra metodologia que ayude al modelamiento, una vez superado este punto
procedemos a usar un editor de texto para codificar el diagrama de flujo a través de las instrucciones con
que cuenta el microcontrolador.

A continuación presentamos ese archivo a un programa ensamblador (si es que usamos el lenguaje
ensamblador) o un compilador (si usamos otro lenguaje como el C o Basic) aqui se depuran los errores
sintácticos que son errores en la estructura del lenguaje de programación.

Una vez que superamos esa etapa procedemos a usar un software, para simular el programa verificando
que la solución es válida. En caso que la simulación indique errores procedemos a replantear la solución
retomando el punto inicial. Si la solución es la que deseamos procedemos a grabar el programa
(debidamente compilado) en el microcontrolador haciendo uso de una herramienta (grabador de
microcontroladores). En este punto es posible aplicar un emulador o un ICD a fin de verificar que los
resultados elaborados por el simulador son apropiados, el emulador o ICD a diferencia del simulador trabaja
sobre hardware real. En caso que falle en este punto retomamos el diseño original.

Superada ambas fases procedemos a colocarlo sobre el hardware final que ha de operar.

3. Microcontroladores Microchip 16F87X

Casi todos los fabricantes de microprocesadores lo son también de microcontroladores, en el mercado
existen una serie de marcas bastante conocidas y reconocidas como es el caso de Microchip, Motorola,
Hitachi, etc. Hemos seleccionado a Microchip y en particular la serie 16F87X, motivos para usar este


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dispositivo sobran, el principal de ellos es la abundante información y herramientas de diseño existente en el
mercado (tanto local como internacional). También salta a la vista el hecho que es sencillo en el manejo y
contiene un buen promedio elevado en los parámetros (velocidad, consumo, tamaño, alimentación).

Las principales características con que cuenta el 16F87X son:

 Procesador de arquitectura RISC avanzada
 Juego de 35 instrucciones con 14 bits de longitud. Todas ellas se ejecutan en un ciclo de
instrucción menos las de salto que tardan 2.
 Frecuencia de 20 Mhz
 Hasta 8K palabras de 14 bits para la memoria de codigo, tipo flash.
 Hasta 368 bytes de memoria de datos RAM
 Hasta 256 bytes de memoria de datos EEPROM
 Hasta 14 fuentes de interrupción internas y externas
 Pila con 8 niveles
 Modos de direccionamiento directo, indirecto y relativo
 Perro guardian (WDT)
 Código de protección programable
 Modo Sleep de bajo consumo
 Programación serie en circuito con 2 patitas
 Voltaje de alimentación comprendido entre 2 y 5.5 voltios
 Bajo consumo (menos de 2 mA a 5 V y 5 Mhz)

El siguiente diagrama da cuenta de los pines del PIC16F87X:

Donde:

PIN DESCRIPCION
OSC1/CLKIN(9) Entrada para el oscilador o cristal externo.
OSC2/CLKOUT Salida del oscilador. Este pin debe conectarse al cristal o resonador. En caso de usar una red RC
(10) este pin se puede usar como tren de pulsos o reloj cuya frecuencia es 1/4 de OSC1
MCLR/VPP/ Este pin es el reset del microcontrolador, también se usa como entrada o pulso de grabación al
THV(1) momento de programar el dispositivo.
RA0/AN0(2) Puede actuar como línea digital de E/S o como entrada analógica del conversor AD (canal 0)
RA1/AN1(3) Similar a RA0/AN0


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PIN DESCRIPCION
RA2/AN2/VREF-(4) Puede actuar como línea dígital de E/S o como entrada analógica del conversor AD (canal 2) o
entrada negativa de voltaje de referencia
Puede actuar como línea digital de E/S o como entrada analógica del conversor AD (canal 3) o
RA3/AN3/VREF+(5 entrada positiva de voltaje de referencia
)
RA4/T0CKI (6) Línea digital de E/S o entrada del reloj del timer 0. Salida con colector abierto
RA5/SS#/AN4(7) Línea digital de E/S, entrada analógica o selección como esclavo de la puerta serie síncrona.
RB0/INT(21) Puerto B pin 0, bidireccional. Este pin puede ser la entrada para solicitar una interrupción.
RB1(22) Puerto B pin 1, bidireccional.
RB2(23) Puerto B pin 2, bidireccional.
RB3/PGM(24) Puerto B pin 3, bidireccional o entrada del voltaje bajo para programación
RB4(25) Puerto B pin 4, bidireccional. Puede programarse como petición de interrupción cuando el pin
cambia de estado.
RB5(26) Puerto B pin 5, bidireccional. Puede programarse como petición de interrupción cuando el pin
cambia de estado.
RB6/PGC(27) Puerto B pin 6, bidireccional. Puede programarse como petición de interrupción cuando el pin
cambia de estado. En la programación serie recibe las señales de reloj.
RB7/PGD(28) Puerto B pin 7, bidireccional. Puede programarse como petición de interrupción cuando el pin
cambia de estado. En la programación serie actua como entrada de datos
RC0/T1OSO/ Línea digital de E/S o salida del oscilador del timer 1 o como entrada de reloj del timer 1
T1CKI(11)
RC1/T1OSI/ Línea digital de E/S o entrada al oscilador del timer 1 o entrada al módulo captura 2/salida
CCP2(12) comparación 2/ salida del PWM 2
RC2/CCP1(13) E/S digital. También puede actuar como entrada captura 1,/salida comparación 1/ salida de
PWM 1
RC3/SCK/SCL E/S digital o entrada de reloj serie síncrona /salida de los módulos SP1 e I2C.
(14)
RC4/SDI/SDA E/S digital o entrada de datos en modo SPI o I/O datos en modo I2C
(15)
RC5/SDO(16) E/S digital o salida digital en modo SPI
RC6/TX/CK(17) E/S digital o patita de transmisión de USART asíncrono o como reloj del síncrono
RC7/RX/DT(18) E/S digital o receptor del USART asíncrono o como datos en el síncrono
RD0/PSP0- Las ocho paptitas de esta puerta pueden actuar como E/S digitales o como líneas para la
RD7/PSP7 transferencia de información en la comunicación de la puerta paralela esclava. Solo están
(19-22, 27-30) disponibles en los PIC 16F874/7.
RE0/RD#/AN5 E/S digital o señal de lectura para la puerta paralela esclava o entrada analógica canal 5.
(8)
RE1/WR#/AN6 E/S digital o señal de escritura para la puerta paralela esclava o entrada analógica canal 6.
(9)
RE2/CS#/AN7 E/S digital o señal de activación/desactivacion de la puerta paralela esclava o entrada analógica
canal 7.
VSS(8,19) Tierra.
VDD(20,32) Fuente (5V).

4. Arquitectura 16F87X

Los PIC16F87X de Microchip pertenecen al tipo de procesador RICS que es un procesador de instrucciones
reducidas, se caracteriza por que el número de instrucciones es pequeño y ademas casi todas se realiza en
la misma cantidad de tiempo, por otro lado posee unidades que trabajan en paralelo conectadas por pipes o
tuberias. Este tipo de procesador emplea una arquitectura Harvard lo que significa que trabaja las zonas de


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memoria de programa y datos en forma separada. En el siguiente diagrama se muestra la arquitectura Von
Neuman frente a la Harvard:

ARQUITECTURA VON NEUMANN

Bus
Direcciones
Instrucciones
UCP
(Procesador) Bus
Datos
Datos

ARQUITECTURA HARVARD

Bus Bus
Direcciones Direcciones

UCP
Instrucciones Bus Bus Datos
(Procesador)
Datos Datos

En ambas arquitecturas observamos bloques de memoria, cada bloque tiene posiciones y cada posición un
valor. Para recoger o dejar un valor en una determinada posición es necesario primero indicar cual es la
dirección a leer o escribir de la memoria, en consecuencia hay un grupo de líneas que nos permiten hacer
esa función conocida como el bus de direcciones, también existe un bus de datos que son líneas paralelas
por donde discurren los valores de cada dirección.

En el caso de la arquitectura Von Neuman podemos apreciar que existe un único bus de direcciones y de
datos. Podemos apreciar como cada posición de memoria tiene una dirección, a su vez la memoria se divide
en memoria de programa (conocida como ROM) y memoria de datos (conocida como RAM).

En el caso de la arquitectura Harvard existen dos bloques de memoria separados. Un bloque para
instrucciones y otro para datos. Note como hay dos buses independientes de direcciones y el bus de
instrucciones solo tiene una dirección, a diferencia del bus de datos que es de naturaleza bidireccional.
Todo esto sugiere que puede existir una dirección por ejemplo la 0. Entonces tenemos una instrucción en la
posición 0 y también un dato en la 0. En el caso de la arquitectura Von Neumann esa dirección es de
programa o de instrucción pero no de ambas.

La arquitectura Harvard mejora el ancho de banda por que el bus de datos es de 14 bits frente a los de 8 de
un bus tradicional Von Neumann por tanto en una sola lectura puede llevar mayor cantidad de datos.

5. Arquitectura interna 16F87x

Hemos señalado que el microcontrolador posee varios elementos en forma interna: el procesador, memoria
de programa, memoria de datos, periféricos, contadores. Observemos el siguiente diagrama de bloques del
PIC16F87X:


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En el diagrama podemos identificar la memoria del Programa en la parte superior izquierda con 8K
posiciones por 14 bits, también esta presenta la memoria de datos (RAM) de 368 posiciones por 8 bits. La
memoria EEPROM 256 posiciones x 8 bits. El procesador propiamente dicho esta formado por la ALU
(unidad aritmetica lógica) el registro de trabajo W. Tenemos los periféricos I/O Port A, B, C, D, E el TMR0
(temporizador contador de eventos), TMR1 y TMR2 entre otros módulos. También contamos con un registro
de instrucción que se carga cada vez que la ALU solicita una nueva instrucción a procesar. En la parte
intermedia encontramos algunos bloques como son el Status Reg. que es el registro de estado encargado
de anotar el estado actual del sistema, cada vez que se ejecuta una instrucción se llevan a cabo cambios


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dentro del microcontrolador como desborde, acarreo, etc. Cada uno de esos eventos esta asociado a un bit
de este registro. Existe un registro de vital importancia que se llama el Program Counter o contador de
programa este registro indica la dirección de la instrucción a ejecutar. El registro en cuestión no es
necesariamente secuencial, esto es no se incrementa necesariamente de uno en uno ya que puede darse el
caso en el que salte dependiendo si hay una instrucción de bifurcación de por medio o puede haber alguna
instrucción de llamada a función y/o procedimiento. También observamos el bloque de la pila, la función de
la pila es ser un buffer temporal en el que se guarda el contador de programa cada vez que se suscita una
llamada a un procedimiento y/o función (incluyendo interrupciones). Por tanto el nivel de anidamineto es de
hasta 8 llamadas. También esta presente el FSR reg. que es el registro que cumple una función similar a la
del contador de programa direccionando en este caso la RAM, el FSR es un puntero a una dirección de la
RAM. La aparición de mutiplexores se debe a que los datos pueden tener diferentes fuentes. Mas adelante
explicamos este punto.

Cuando programamos el microcontrolador debemos siempre tener en mente que es lo que el hace. Cuando
lo prendemos asume un valor por defecto, el contador de programa asume la posición cero por tanto el
microcontrolador toma la instrucción que se encuentra en esa posición en la memoria de programa y la
ejecuta. Al momento de ejecutarla procede a informar si se ha llevado a cabo alguna operación en particular
registrándola en el registro de estado (STATUS). Si la instrucción es de salto o bifurcación evaluará las
condiciones para saber si continua o no con la siguiente instrucción, en caso que no sea así saltará a otra
posición de memoria. En caso el programa haga un llamado a a una función guardará en la pila el valor del
contador de programa ejecutará la rutina y al momento que termina restituirá el valor correspondiente para
seguir con la siguiente instrucción.

6. Ciclo de instrucción

Observemos el siguiente diagrama de tiempos:

El oscilador o cristal genera pulsos, cada uno de los cuales se les llama cuadratura Q1, Q2, Q3 y Q4. Toda
instrucción tiene asociada dos procesos uno de búsqueda y otro de ejecución, cada uno de ellos ocupa un
ciclo de instrucción. La primera tarea que se lleva a cabo es la búsqueda, internamente el contador de
programa se incrementa en Q1. La busqueda de la siguiente instrucción se lleva a cabo en Q4. La
instrucción es ejecutada en el siguiente ciclo de instrucción como lo muestra el diagrama.

También debemos notar que los procedimientos de búsqueda y ejecución de una misma instrucción son


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secuenciales mas son paralelos para diferentes instrucciones, es decir que mientras se ejecuta una
instrucción la ALU ya esta buscando la siguiente por tanto se asume que el tiempo de ejecución de una
instrucción es un ciclo de instrucción salvo que sea una instrucción de salto o bifurcación en cuyo caso el
tiempo es de dos ciclos de instrucción dado que el procesador no sabe hacia donde va a saltar lo normal es
introducir un ciclo muerto a fin que evalue la condición necesaria y recién proceda a saltar.

7. Organización de la memoria

La memoria se divide en memoria de datos y programa. La de datos a su vez se divide en:

 SFR (Special Function Register) Registros de propósito especial, son registros que ayudan a
configurar el hardware interno asi como sirven para escribir o leer valores de los diferentes
componente que constituyen el microcontrolador. Por ejemplo el registro “trisa” que nos permite
configurar el modo de trabajo de las líneas del puerto A

 GFR (General Function register) Registros de propósito general, son posiciones de memoria que
podemos usar para almacenar valores que emplean nuestros programa

Debe señalarse también que la memoria de datos se divide en cuatro bancos (esto para el caso específico
del 16F87X). Las posiciones bajas siempre estan reservadas para los SFR en tanto que las altas para los
GFR.

También tenemos una memoria EEPROM, con 256 posiciones, para acceder a la memoria no podemos leer
o escribir directamente es decir colocar la dirección y obtener o dejer el valor. Para trabajarla debemos
apoyarnos en registros adicionales de tal forma que la usamos indirectamente


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El contador de programa tiene 13 bits con los cuales se pueden direcionar 8K posiciones. Cuando
levantamos el microcontrolador el contador de programa siempre apunta a una dirección conocida como el
VECTOR DE RESET, la dirección es la posición de memoria 0000h. También existe otro vector llamado de
VECTOR DE INTERRUPCIONES que ocupa la posición 0004h. Cuando se lleva a cabo una petición de
interrupción el contador de programa va automáticamente a esa posición en busca de las instrucción que
atiendan la petición de interrupción. Como se ha mencionado la pila trabaja con el contador de programa


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cada vez que hay una instrucción de llamada a procedimiento o función (call) el contador de programa se
almacena allí y va en busca de la rutina, cuando acaba la rutina (con la ejecución de una instrucción return
retfie o retlw) se restituye el valor del contador de programa, la capacidad de la pila es de 8 posiciones en
caso tengamos un desborde (ej 9 llamadas anidadas) la pila se dice que se desborda y vuelve a 0. Por tanto
hemos de pensar que la pila tambien cuenta con un contador que indica cual es la siguiente dirección vacia.

8. Herramientas

Para programar es necesario contar con herramientas en hardware y software, en el mercado existen
muchas herramientas que van de ensambladores a simuladores, emuladores o debuger físicos.

 MPLAB
El MPLAB es un entorno de desarrollo es decir es un recipiente que incluye varias herramientas:
contiene un editor de textos que no permite ingresar el programa expresado en códigos nemónico (o
simplemente llamado ensamblador), normalmente este se guarda en una archivo con extensión ASM.
Una vez que hemos ingresado el programa dentro de un archivo creamos un proyecto dentro del MPLAB
el proyecto puede contener a su vez varios archivos ASM que se relacionen a través de llamadas a
rutinas o compartan y/o variables, adicionalmente el proyecto tiene un grupo de variables que debemos
configurar como es el tipo de microcontrolador que vamos a usar ya que el MPLAB soporta todas las
familias de microcontroladores Microchip (MPLAB es producido por Microchip). A continuación
procedemos a llamar al programa ensamblador que lleva el MPLAB capaz de transformar los código
nemónicos (instrucciones) a los correspondientes valores binarios que a su vez grabaremos en el
microcontrolador. El ensamblador (MPASMWIN) también genera otros archivos de salida que ayudan en
el diseño de aplicaciones. Dentro del MPLAB encontramos también al MPSIM que es un potente
simulador que nos permitirá observar el comportamento del programa antes de proceder grabar el
programa. El archivo .HEX es el que contine los códigos binarios a grabar en el microcontrolador. (El
MPLAB es un software de libre distribución que se encuentra disponible en el homepage de microchip
www.microchip.com)

 ICD
El ICD (In circuit debugger) es una herramienta que tiene componentes en hardware y en software. El
software viene incluido en el MPLAB es de facil uso y configuración. ICD es una característica incluída
en algunos microcontroladores de Microchip. Se habilita mediante un bit al momento de grabar el
microcontrolador de tal forma que el microcontrolador ejecuta el programa hasta una determinada
instrucción, en ese momento el microcontrolador se detiene y procese a transmitir via puerta serial todos
los datos que tiene en los bancos de memoria (SFR y los GFR). De esta forma podemos ver en la
pantalla del ordenador lo que pasa internamente en el microcontrolador cuando ejecutamos un
programa. El hardware es otro componente del ICD consiste en una serie de circuitos que ejecutan la
grabación (transistores que trabajan como interruptores en corte y saturacion) asi como un
microcontrolador (PIC16F876) que recibe los datos y los transmite a la computadora. Finalmente el ICD
se conecta a una tarjeta básica pero efectiva llamada DEMOBOARD. El ICD es una herramienta potente
en el sentido que permite corregir rápidamente los errores lógicos que siempre se presentan en la
programación.

 GRABADORES
Los grabadores de microcontroladores, toman como entrada un archivo HEX para grabarlo en un
microcontrolador. Generalmente los grabadores son herramientas que trabaja con un circuito conectado
al puerto paralelo, la idea es tomar el contenido del archivo HEX y depositarlo en la memoria de
programa del PIC. Uno de los mas populares es el NOPPP, en internet esta disponible el programa
ejecutable, el programa fuente y el circuito. Es un excelente punto de partida para entender como se
lleva a cabo el proceso de grabacion de un PIC.

Las herramientas descritas anteriormente trabajan intimamente, si graficamos la forma como se relacionan
podriamos expresar la idea a través del siguiente diagrama:


PIC16F877

Problema C2C
Archivo *.C

Algoritmo,diagrama de flujo Código en C A RCHIVO HEX NOPPP

Código en ASM MPS IM P IC16F877
MPLAB Ensamblado
Archivo *.AS M MPLA B

Una vez identificado el problema planteamos la solución a través de un algoritmo de allí en un diagrama de
flujo, el diagrama de flujo se puede codificar en cualquier lenguaje de programación de allí que presentamos
dos caminos o en ensamblador o en C, si elejimos el C es necesario compilar el código para obtener el
equivalente en ASM. Una vez en ASM procedemos a ensamblar y simular. Si todo esta sin problemas
procedemos a grabar el programa. El MPLAB genera un archivo HEX que puede ser leído por el NOPPP o
el ICD que es el que a su vez graba el programa dentro del microcontrolador. Con el ICD verificamos el
correcto funcionamiento del programa si encontramos algún problema procedemos a depurar el error


PIC16F877

Módulo 1: Manejo de Puertos Digitales

1. Registros para el manejo de puertos digitales

El PIC16F877 contine 5 puertos que pueden ser configurados como entrada o salida digitales (A, B, C, D,
E). El puerto A contiene 6 bists (RA0-5). El puerto B (RB0-7), el puerto C (RC0-7) y el puerto D (RD0-7)
tiene cada uno 8 líneas. El puerto E solo cuenta con 3 líneas (RE0-2)

La operación de configuración de los puertos en general implica la siguiente secuencia:

 Ingresar al banco 1
 Configurar los puertos (registros TRISA, TRISB, TRISC, TRISD y TRISE)
 Regresar al banco 0
 Escribir o leer datos desde los puertos. (registros PORTA, PORTB, PORTC, PORTD y PORTE )

Hemos indicado que la memoria de datos del PIC16F877 se divide en cuatro bancos: 0, 1, 2 y 3. En las
posiciones inferiores de ambos bancos se encuentran los registros especiales de función (SFR). En la
posición 0x05, 0x06, 0x07, 0x08 y 0x09 respectivamente se encuentran los registros PORTA, PORTB,
PORTC, PORTD y PORTE que se usan para leer o escribir datos en tanto que en las posiciones 0x85,
0x86, 087, 0x88 y 0x89 se encuentran los registros TRISA, TRISB, TRISC, TRISD y TRISE
respectivamente, es allí donde se configuran los puertos. Cabe señalar que el PORTB también aparece en
el banco 2 en la posición de memoria 0x106 y el TRISB en la posición de memoria 0x186.

Posmem Banco 0 Banco 1 Posmem
..... .....
0x05 PORTA TRISA 0x85
0x06 PORTB TRISB 0x86
0x07 PORTC TRISC 0x87
0x08 PORTD TRISD 0x88
0x09 PORTE TRISE 0x89
..... .....
ADCON1 0x1F

Cada una de las líneas de los puertos puede ser configurado como entrada o como salida. En el registros
TRIS determinamos la configuración de los puertos. Los registros son una suerte de mascara. Por ejemplo
si escribimos un 0 en el bit 0 del TRISA la línea RA0 se comportará como una línea de salida. Si colocamos
a 1 el bit 0 del TRISA a la línea RA0 se comportará como entrada.

A través de los valores que escribamos en los registros TRIS determinamos el comportamiento de los
puertos.

La escritura y lectura de valores desde los puertos se hace a través de los registros PORT que se
encuentran en el Banco 0 (y banco 2 para el puerto B). Desde luego si configuramos un puerto como
entrada (lectura) los valores que escribamos en el no tendrán efecto porque fue configurado como entrada y
no como salida. A través de las instrucciones MOV podemos leer o escribir valores.


PIC16F877

NOTA.- El puerto A es un puerto multifunción que se puede configurar como digital o como analógico este
modo de funcionamiento dependerá del registro ADCON1 (banco 1 posicion 0x1F). Por el momento no
profundizaremos en el tema sino cuando llegemos al módulo ADC. Solo nos bastará saber que el debemos
configurar los bits de la siguiente manera:

Registro ADCON1 (Banco 1 posición 0x1F)

Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
X X X X 0 1 1 X

2. Descripción general de las instrucciones

Los programas estan compuestos por instrucciones. El PIC16F877 cuenta con 35 instrucciones que iremos
desarrollando conforme avancemos en el curso. Cada instrucción esta representada por 14 bits. Los 14 bits
a su vez se dividen en:

 Código de operación (OPCODE), que especifica cual es la instrucción a la que hacemos referencia, por
ende cada instrucción tiene un código en particular.
 Operadores, cada instrucción es aplicada sobre determinados operadores, parte de los 14 bits están
destinados a especificar quienes son los registros o valores que se veran afectados como resultado de la
aplicación de la instrucción.

Las instrucciones estan divididas en tres clases:

Orientadas a byte Instrucciones cuya representacion es:

Las instrucciones orientadas a byte reservan los 7 bits de menor peso para indicar la dirección del registro
que será operado. Una vez que se lleva a efecto la operación usamos el bit d para indicar donde será
almacenado el resultado. Si d es 0 el resultado se almacena en el registro de trabajo W, si d es 1 el
resultado será guardado en el mismo registro (o file) que se opero.

Orientadas a bit Representada por:

Las operaciones orientas a bit buscan escribir o leer una posición (bit) dentro de un file o registro. Una vez
mas los 7 bits inferiores son destinados para indicar la dirección de registro o file que vamos a trabajar y los
siguientes tres bit especifican el bit dentro del registro.

Literales o de control Con formato:


PIC16F877

Las instrucciones de control son las que ayudan a formar bucles dentro de los programas asi como sirven
para llamar a rutinas o procedimientos (instrucciones CALL o GOTO). En este caso en particular se emplea
los 11 bits inferiores para enviar la dirección a la cual el contador de programa (PC) saltará. Los bits
superiores de la instrucción sirven para identificar a la instrucción.

En ocasiones es necesario cargar constantes a los registros del microcontrolador, las instrucciones literales
nos sirven para mover las constantes a un registro en particular, en este caso empleamos los 8 bits
inferiores para definir la constante que deseamos almacenar, en tanto que los bits restantes sirven para
identificar la instrucción.

El siguiente es un cuadro resumen de las instrucciones clasificadas en función a las categorías que hemos
descrito:

14-Bit
Opcode
Mnemonic, Status
Description Cycles Notes
Operands Affected
MSb LSb

BYTE-ORIENTED FILE REGISTER OPERATIONS

ADDWF f, d Add W and f 1 00 0111 dfff ffff C,DC,Z 1,2
ANDWF f, d AND W with f 1 00 0101 dfff ffff Z 1,2
CLRF f Clear f 1 00 0001 lfff ffff Z 2
CLRW - Clear W 1 00 0001 0xxx xxxx Z
COMF f, d Complement f 1 00 1001 dfff ffff Z 1,2
DECF f, d Decrement f 1 00 0011 dfff ffff Z 1,2
DECFSZ f, d Decrement f, Skip if 0 1(2) 00 1011 dfff ffff 1,2,3
INCF f, d Increment f 1 00 1010 dfff ffff Z 1,2
INCFSZ f, d Increment f, Skip if 0 1(2) 00 1111 dfff ffff 1,2,3
IORWF f, d Inclusive OR W with f 1 00 0100 dfff ffff Z 1,2
MOVF f, d Move f 1 00 1000 dfff ffff Z 1,2
MOVWF f Move W to f 1 00 0000 lfff ffff
NOP - No Operation 1 00 0000 0xx0 0000
RLF f, d Rotate Left f through Carry 1 00 1101 dfff ffff C 1,2
RRF f, d Rotate Right f through Carry 1 00 1100 dfff ffff C 1,2
SUBWF f, d Subtract W from f 1 00 0010 dfff ffff C,DC,Z 1,2
SWAPF f, d Swap nibbles in f 1 00 1110 dfff ffff 1,2
XORWF f, d Exclusive OR W with f 1 00 0110 dfff ffff Z 1,2

BIT-ORIENTED FILE REGISTER OPERATIONS

BCF f, b Bit Clear f 1 01 00bb bfff ffff 1,2
BSF f, b Bit Set f 1 01 01bb bfff ffff 1,2
BTFSC f, b Bit Test f, Skip if Clear 1 (2) 01 10bb bfff ffff 3
BTFSS f, b Bit Test f, Skip if Set 1 (2) 01 11bb bfff ffff 3
LITERAL AND CONTROL OPERATIONS
ADDLW k Add literal and W 1 11 111x kkkk kkkk C,DC,Z
ANDLW k AND literal with W 1 11 1001 kkkk kkkk Z


PIC16F877
CALL k Call subroutine 2 10 0kkk kkkk kkkk
CLRWDT - Clear Watchdog Timer 1 00 0000 0110 0100 TO,PD
GOTO k Go to address 2 10 1kkk kkkk kkkk
IORLW k Inclusive OR literal with W 1 11 1000 kkkk kkkk Z
MOVLW k Move literal to W 1 11 00xx kkkk kkkk
RETFIE - Return from interrupt 2 00 0000 0000 1001
RETLW k Return with literal in W 2 11 01xx kkkk kkkk
RETURN - Return from Subroutine 2 00 0000 0000 1000
SLEEP - Go into Standby mode 1 00 0000 0110 0011 TO,PD
SUBLW k Subtract W from literal 1 11 110x kkkk kkkk C,DC,Z
XORLW k Exclusive OR literal with W 1 11 1010 kkkk kkkk Z

3. Lectura y escritura en puertos

a) Desarrollar un programa que configure las líneas del puerto A como entrada y las líneas del puerto B
como salida. Y que muestre en forma permamente la entrada del puerto A en el puerto B.

Si desarrollamos el algoritmo se reduce a :

1. Configurar PA como entrada y PB salida
2. W= PA
3. PortB=W
4. Ir paso 2

El diagrama de flujo se resume
I n ic io

Ir b a n c o 1

A D CO N 1= 000 0 0 110

P O R TA =00 111 111

P O R TB =00 000 000

Ir b a n c o 0

W =P O R TA

P O R TB =W

4. Partes de un programa en ASM

DIRECTIVAS

Antes de codificar el diagrama anterior es conveniente revisar algunos conceptos breves de las partes que
componen un programa en ensamblador para el PIC16F877 usando el MPLAB. Ademas de las
instrucciones que necesitamos es necesario revisar las directivas de compilación que son comandos que
permiten mejorar la programación.

 Directiva ORG

[<etiqueta>] ORG <exp>

PIC16F877

Sirve para indicar la direccion de memoria en la cual será colocada el código generado a continuación . Si el
ORG no es indicado se empieza en la dirección 0. Ejemplo

ORG 0x04
nop

Indica que el siguiente “nop” se colocará en la dirección 0x04 de la dirección de programa.

 DIRECTIVA EQU

<identificador> EQU <expresion>

Permite asignar el valor de expresión al identificador. El general el identificador es un nombre que le es mas
familiar al programador. Ejemplo

CONF_ADCON1 EQU b'00000110'

Crea el identificador CONF_ADCON1 con valor 0x06

 DIRECTIVA END

END

Es de uso obligatorio y siempre se coloca al final del programa sirve para marcar el final del programa. El
MPLAB solo reconoce las líneas que esten escritas previas a la aparición de la direcitiva END.

 DIRECTIVA LIST

Sirve para indicarle al MPLAB cual es el formato del archivo *.list dentro de los parámetros esta el tipo de
procesador que se va a emplear. Ejemplo:

list p=16F877

 DIRECTIVA INCLUDE

include <file>

Sirve para incluir en el ensamblado el archivo indicado por el parametro “file”. Es como si el “file” fuera parte
del archivo, como si se hubiera situado en la posición en la cual la directiva aparece. El parámetro “file”
puede incluir el path o camino en el cual se encuentra el fichero a incluir. En caso se omita asumirá los
directorios del MPLAB y del archivo fuente. Ejemplo

include <p16f877.inc>

Incluye el archivo “p16F877.inc” que contiene las etiquetas genéricas del PIC16F877

 PRIMERAS INSTRUCCIONES

BSF Bit Set f

Sintaxis: [ label ] BSF f,b
Operandos: 0 ≤ f ≤ 127
0≤b≤7
Operación: 1 → (f)
Afecta Status: No
Descripción: El bit 'b' del registro 'f' es puesto a 1-lógico.

PIC16F877
BCF Bit Clear f

Sintaxis: [ label ] BCF f,b
0≤b≤7
Operación: 0 → (f)
Afecta Status: No
Descripción: El bit 'b' del registro 'f' es puesto a o-lógico.

CLRF Clear f
Sintaxis: [ label ] CLRF f
Operación: 00h → (f)
1→Z
Afecta Status : Z
Descripción: El contenido del registro ’f’ es puesto a 0-lógicos y el bit Z del STATUS es puesto a 1-lógico.

GOTO Unconditional Branch
Sintaxis: [ label ] GOTO k
Operandos: 0 ≤ k ≤ 2047
Operación: k → PC<10:0>
PCLATH<4:3> → PC<12:11> Status
Afecta Status: No
Descripción: GOTO es un salto incondicional.
Los once primeros bits son cargados en el registro PC bits <10:0>. The bits superiores de PC son
cargados de PCLATH<4:3>. GOTO es una instrucción que demora dos ciclos de instrucción.

MOVLW Move Literal to W
Sintaxis: [ label ] MOVLW k
Operandos: 0 ≤ k ≤ 255
Operación: k → (W)
Afecta Status: No
Description: Los ocho bits literales de 'k' son cargados dentro del registro W.

MOVWF Move W to f
Sintaxis: [ label ] MOVWF f
Operación: (W) → (f)
Afecta Status: No
Descripción: Mueve el dato del registro W al registro 'f'.

Con las directivas y las instrucciones mostradas procedemos a elaborar el código del primer programa.

5. Primer programa en ensamblador:

list p=16F877
include "p16f877.inc"

CONF_ADCON1 equ b'00000110' ; Configuracion PORTA E/S digital

org 0x000 ; Origen del codigo
nop ; No operacion
nop ; No operacion

bsf STATUS,RP0 ; Ir banco 1
bcf STATUS,RP1

PIC16F877
movlw CONF_ADCON1 ; Configurar el PORTA como digital
movwf ADCON1

movlw b'00111111' ; PORTA como entrada
movwf TRISA
clrf TRISB ; PORTB como salida

bcf STATUS,RP0 ; Ir banco 0
bcf STATUS,RP1

BUCLE
movf PORTA,W ; W=PORTA
movwf PORTB ; PORTB=W
goto BUCLE ; Ir bucle

END ; Fin del programa

6. Uso del MPLAB

a) Nociones previas

MPLAB. Es un entorno de desarrollo que incluye varias herramientas que ayudan a desarrollar aplicaciones en
torno a microcontroladores de la familia Microchip. Incluye un editor, un ensamblador (MPASMWIN), un
simulador (MPSIM), el software del PICSTART (programador), software para el ICD (in circuit debugger).

PROYECTO. Es un recipiente que contiene los archivos con el código de la aplicación. Un proyecto puede
contener uno o mas archivo de código.

SIMULACIÓN. Acción por la cual podemos observar en pantalla el desarrollo de programa como si
estuvieramos dentro del microcontrolador. También podemos manipular las señales de entrada. Es necesario
indicar que todo lo que vemos se realiza en la memoria del computador, a diferencia de los emuladores (ICD)
que nos presentan los datos que hay dentro del dispositivo.

c) Pasos a ejecutar en MPLAB

Cada vez que usamos el MPLAB para programar apliaciones debemos ejecutar la siguiente secuencia de pasos:

1. Ingresar al MPLAB:

Inicio-> Programas-> Microchip MPLAB-> MPLAB
o haga doble click sobre el icono del programa en el escritorio:


PIC16F877

2. Cree un proyecto:

Primero con ayuda del explorador de WINDOWS
cree una carpeta de trabajo:

c:Archivos de ProgramaMPLABCURSO

La idea es contar con una carpeta en la cual
coloquemos nuestros trabajos. El MPLAB cuenta,
como toda aplicación en WINDOWS, con una barra
de menus, una barra de iconos y una de estado en la
parte inferior.

Abra el menu PROJECTy elija la opción NEW.

Asigne un nombre al projecto (por ejemplo papb ) y
asegurece que el proyecto sea creado en la carpeta
CURSO ademas el campo DEVELOPMENT
MODE debe estar con la opción MPLAB-SIM
16F877. Como lo muestra la siguiente figura:

Presione el boton OK.

3. Edite el programa

Ahora que contamos con el recipiente el
siguiente paso consiste en adicionar el código;
para eso nos apoyaremos en el editor. Abra un
nuevo archivo:

Ingrese al menu EDIT y elija la opcion NEW.

Notara como se muestra un documento nuevo.
Ingrese el codigo en ensamblador que necesita
como lo muestra la siguiente figura:


PIC16F877

Ahora guarde el archivo. Asegúrece que se cree
en la misma carpeta donde esta el proyecto
(CURSO) coloque un nombre (PAPB.ASM) con
extensión asm:

Ahora incluya el archivo “papb.asm” como parte
del proyecto .

Menú PROJECT y elija la opción EDIT
PROJECT

Haga click en el boton ADD NODE , use la
ventana para seleccionar el archivo “papb.asm”

4. Ensamble el programa

Una vez que el programa esta listo llamamos al
ensamblador (MPASMWIN):

Menú PROJECT y elija la opción BUILD
ALL.

Si el código esta libre de errores aparecerá una
ventana similar a la siguiente.

Si ha cometido algún error de sintaxis el
MPASMWIN le indicara en una ventana la línea
y el error a fin que lo solucione. Corrijalo y
vuelva a compilar hasta que no haya problemas.


PIC16F877

5. Mostrar los datos relevantes

Antes de entrar al modo de simulación debe
asegurarse que el proyecto tiene habilitado el
simulador (MPSIM). Ingrese al menú
OPTIONS elija DEVELOPMENT MODE

Para observar lo que va a suceder en
el microcontrolador debemos abrir
las ventanas que nos muestran los
datos relevantes para ello ingrese al
menú WINDOWS observará las
siguiente figura:

Por el momento solo habilitaremos las siguientes ventanas:

 Special Function Register: Nos muestra los registros de configuración del microcontrolador
 File Register. Nos muestra la zona de memoria de datos (GFR+SFR)
 Stopwatch: Muestra un clock para la evolución del programa paso a paso
 Stack:Muestra la pila

Una vez abiertas las ventanas ordenelas en la pantalla (workspace) a fin que se vean a la vez:


PIC16F877

6.Simulación

La simulación propiamente dicha se hace através del menú DEBUG:


PIC16F877

Recuerde que el microcontrolador tiene un registro llamado PC (contador de programa) que le indica que
instrucción debe ejecutar (puede ver parte del valor en la ventana Special Function Register - pcl). Cada uno
de los item dentro del submenu RUN le indican al simulacion que debe hacer con el contador de programa.

Si presiona la opción RESET (F6) el programa se detiene y el contador de programa se va a 0 (vector de
reset). Vamos a ejecutar el programa instrucción por instrucción. Para ello ejecute la opción STEP (F7) note
como es que aparece un cursor en la ventana de editor y algunos valores de las demas ventanas se han
modificado (los valores que se han modificado siempre aparecen en color rojo). Para continuar con la
simulación paso a paso vuelva a ejecutar la opción STEP (F7) y observe que pasa en la pantalla.

Ahora resetee el programa (opción RESET -F6).

Otra forma de ver como es la evolución del programa sin necesidad de apretar la secuencia paso a paso es
através de la opción ANIMATE. Ejecutela y observe que es lo que pasa.

Para salir del estado de animación es necesario usar la opción HALT (F5) del submenú run o presione el
icono del semáforo rojo.

También contamos con una opción que hace que el microcontrolador corra el programa libremente esa es la
opción RUN (F9) o presione el icono del semáforo verde, cuando ejecute esta acción note como la barra de
estado (parte baja de la pantalla) cambia de color a amarillo. Para salir elija nuevamente la opción HALT.

7. Modificando las entradas

El MPLAB cuenta con opciones que nos permiten
variar las entradas durante la simulación a fin de
observar el comportamiento del programa. Ingrese
al menú DEBUG y seleccione el submenú
SIMULATOR STIMULUS, observará que
presenta cuatro opciones. Por el momento
trabajaremos con la primera. Elija
ASYNCHRONOUS STIMULUS.


PIC16F877

Observará la siguiente ventana:

Podemos asignar a cada boton ( de los 12 disponibles) uno de los pines del
PIC. Haga click con el boton derecho del mouse sobre alguno de los
botones (menú de contexto) podemos asignar el botón a un pin y además
definirá el tipo de estímulo.

 Pulse, equivale a ingresar un pulso en el pin
 Low, equivale a colocar 0 en el pin
 High, equivale a colocar 1 en el pin
 Toggle, es un interruptor que oscila entre 1 y 0. Si lo presiona una vez
ira a 0 si lo presiona de nuevo irá a 1 y asi sucesivamente.

Tome 4 botones y asignelos a RA0, RA1, RA2 y RA3 asegúrece que sean
del tipo Toggle, como lo muestra la figura adjunta. Note como la ventana
queda flotando no la cierre ubiquela en alguna zona de la pantalla que no
estorbe la visibilidad de la pantalla.
Para probar que funcioná ingrese al menú DEBUG elija STEP y continue hasta que el programa entre en el
bucle de lecto escritura. Haga un click sobre uno de los botones recien creados y vuelva a avanzar en la
simulación (presione F7). Notará como es que el valor del puerto A en la ventana de SPECIAL FUNCION
REGISTER ha variado:


PIC16F877

Modifique el estado de cada uno de los botones y simule el programa para ver que sucede. También es posible
combinar el ASINCHONUS STIMULUS con la opción ANIMATE del submenú DEBUG. Para ello resetee
el programa, a continuación active la opción ANIMATE (mantega abierta la ventana de ASINCHRNOUS
STIMULUS). Ahora haga click sobre los botones asignados a RA0-4.
NOTA.- Las demás opciones de simulación las iremos usando en las siguentes prácticas.

Observaciones
Las instrucciones de escritura en puertos siempre son precedidas de una operación de lectura. Es decir
ponemos el valor del registro PORTA o PORTB en el registro de trabajo W. Allí modificamos su valor
(podemos variar uno o más bits) y luego llevamos el valor de W al registro del puerto. Esto se hace por
ejemplo en la ejecución de las instrucciones BCF y BSF.

Por tanto debemos tener cuidado con aquellos puertos cuyas líneas son configuradas como entrada y salida
a la vez. Por ejemplo: una instrucción bsf PORTB,5 hace que W =PORTB luego en bit 5 de W se pone a 1 y
finalmente W es llevado a PORTB. Si otro bit del PORTB es definido al inicio del programa como entrada y
en el desarrollo del programa es reconfiguardo como salida, la línea no necesariamente coincidirá con el
valor que habia antes, por tanto se pierde.

Si observamos el diagrama de tiempos de las instrucciones de escritura en puerto podemos observar que
se llevan a cabo al final del ciclo de instrucción, en tanto que la lectura se lleva a cabo al inicio del ciclo de
instrucción. Por otra parte los dispositivos físicos que conforman los puertos son semiconductores con un
tiempo de respuesta pequeño exite un periodo de tiempo en el cual la señal está pasando de 1 a 0 y
viceversa (transitorio). Por tanto hemos de ser cuidadosos en la aplicacion de instrucciones sucesivas de
escritura en el puerto por que lo que hacemos es aplicar una lectura luego una escritura (primera
instrucción) inmediatamente volvemos a leer el puerto y aplicamos una escritura (segunda instrucción). Note
como la escritura de la primera instrucción esta seguida inmediatamente de la lectura. Si ese periodo no es
suficientemente grande podriamos estar leyendo valores erroneos en la segunda instrucción debido a que el
transitorio aun no ha finalizado. Para evitar el problema es recomendable colocar instrucciones nop (no
operación) de por medio.
Ejemplo:

bcf PORTB,7 bcf PORTB,7
bcf PORTB,6 nop
bsf bcf PORTB,6
STATUS,RP0 nop
bcf TRISB,7 bsf
bcf TRISB,6 STATUS,RP0
nop
bcf TRISB,7
nop
bcf TRISB,6

La introducción de las instrucciones de “no operación” (nop) no hacen mas que crear un espacio de tiempo
para leer el dato después que el transitorio ha finalizado. Si la frecuencia de funcionamiento del clock es
muy alta conviene ubicar mas instrucciones nop a fin de evitar la pérdida de data.

7. Principales registros del PIC16F877 (STATUS)

Hemos indicado que la memoria del datos del microcontrolador se divide en bancos de memoria, las
posiciones inferiores estan destinadas a los registros especiales de función (SPECIAL FUNCTION
REGISTER). En esta sección profundizaremos un poco mas acerca de los principales registros y
observaremos el uso que se les puede dar en el desarrollo del programa.

El registro de Estado (STATUS)

El STATUS es un archivo o registro que ocupa la posición la posición 0x03 de los bancos de memoria:


PIC16F877

Banco0 Banco 1 Banco 2 Banco 3

Status 0x03 Status 0x83 Status 0x103 Status 0x18
3

El STATUS es un registro del microcontrolador que almacena información relacionada con:

 La última operación aritmética lógica realizada en la ALU
 El estado de reset del microcontrolador
 El banco de memoria que actualmente se tiene en uso

El STATUS contine los siguientes bits:

7 6 5 4 3 2 1 0
IRP RP1 RP0 -T0 -PD Z DC C

Bit 7: IRP Register Bank Select Bit (es un bit que se usa para las operaciones de direccionamiento indirecto

0 = Si se trabaja sobre el banco 0 ó 1 ( posiciones de memoria que van desde 00h hasta FFh)
1 = Si trabajamos con el banco 2 ó 3 (posiciones de memoria que van desde 100h hasta 1FFh)

Bit 6-5: RP1, RP0 Register Bank Select (bits usando en el direccionamiento directo)

00 = Banco 0 , (posiciones de memoria 00-7Fh)
01 = Banco 1, (posiciones de memoria 80-FFh)
10 = Banco 2, (posiciones de memoria 100-17Fh)
11 = Banco 3, (posiciones de memoria 180-1FFh)

Los banco pueden contener hasta 128 posiciones.

Bit 4: -T0 Time out bit

1 = Asume el valor de 1 después de encenderse el PIC o por la aplicación de la instrucción CLRWDT o por la
aplicación de la instrucción SLEEP
0 = Cuando se ha vencido el periodo programado en el Watchdog

Bit 3 : -PD Power down bit

1 = Después de encender el microcontrolador o por la aplicación de una instrucción CLRWDT
0 = Cuando se ejecuta la instrucción SLEEP

Bit 2: Z Zero Bit

1 = Cuando el resultado de una instrucción aritmética lógica da por resultado 0.
0 = Si el resultado de la operación aritmética o lógica da por resultado un valor distinto de cero

Bit 1: DC Digit carry/borrow bit usado como acarreo en las instrucciones de suma ( ej: ADDWF y ADDWL) en caso
se lleve a cabo una operación de resta se procede a tomarlo como bit de préstamo). Este bit trabaja con los 4 bits
inferiores o nible bajo.

1 = Si se ha producido el acarreo en el nible bajo


PIC16F877

0 = No se ha producido acarreo en el nible bajo

Bit 0: C: Carry/borrow bit Similar al anterior con la diferencia que toma el acarreo de todo el registro es decir trabaja
en 8 bits.

1 = Si se ha producido el acarreo en el nible bajo
0 = No se ha producido acarreo en el nible bajo

Los tres bits que se encuentran en la parte inferior son bits que reportan el estado de la ALU tras la
ejecución de una instrucción. Estos bits son de lectura. Los bits pueden ser de escritura si y solo si la
instrucción no afecta el estado de los bits Z, DC y C. Las instrucciones que no afetan al STATUS son BCF,
BSF, SWAP y MOVWF. Si quisieramos colocar todos los bits del STATUS a 0 lógico la aplicación de la
instrucción CLRF STATUS fallaría por que la instrucción afecta a los bis Z, DC y C. De hecho los bits C y
DC conservarían el valor previo a la aplicación de la instrucción CRLF STATUS en tanto que el bit Z se
colocaría a 1 por que el resultado de la última operación fue un 0.

Los bits que se encuentran en medio (-T0 y -PD) son usados para registrar si el microcontrolador esta
trabajando y cual es el modo de operación. El microcontrolador puede estar encendido y a su vez tiene dos
modos de operación: activo y reposo (o bajo consumo). Los bits también reportan el estado del
WATCHDOG, cuando el periodo de tiempo del WATCHDOG se ha vencido el bit -T0 se coloca a 1. Es
necesario indicar que ambos bits son solo de lectura y se modifican en función al modo de operación de
microcontrolador (visto desde el punto de vista de la alimentación o consumo de energía). En consecuencia
la aplicación de la instrucción CLRF STATUS fallaría también por que no es posible modificar el estado de
los bits.

Los bits localizados en la parte superior del registro STATUS son relacionados al uso de los bancos la
combinación de los mismo determina cual es el banco actual con el que estamos trabajando. Las
instrucciones recomendables para manipular los bits son BSF y BCF. Los bits superiores son de lectura y
escritura.

Observaciones

Cuando se aplican las instrucciones de rotación de bits a la izquierda o derecha (RLF ó RRF) el bit de C es
el valor que se emplea para llenar el agujero producido por la instrucción, motivo por el cual es necesario
colocar el bit C a cero o uno lógico dependiendo si deseamos que la posición libre sea cubierta por uno de
los dos valores.

La instrucción SWAPF no modifica el estado de los bits Z, DC y C pero eso no implica que la aplicación de
la instrucción sobre el STATUS vaya a lograr el intercambio de los nibles. Al aplicar las instrucciones
seguramente los bits IRP, RP1, RP0, Z, DC y C se intercambiarán uno a uno pero los bits -T0 y -PD no
seran intercambiados ya que son de lectura.

Cuando una instrucción es ejecutada puede afectar el estado del STATUS, este hecho resulta
aparentemente irrelevante mas la ayuda que presta es valiosa en la elaboración de soluciones por ejemplo:

Considere la instruccion:

movf REGISTRO,1. (o lo que es lo mismo movf REGISTRO, F)

La instrucción lleva el contenido desde el file REGISTRO hacia el W (registro de trabajo) y nuevamente lo
deja donde lo encontró (REGISTRO). Esta operación parece intracendente pero es una forma bastante
práctica y simplificada de preguntar si el valor contenido en el file REGISTRO es 0. Porque recordemos que
el bit Z se pone a 1 si la última instrucción aplicada en la ALU dio como resultado 0. En este caso en
particular solo se movio entonces si se movio un 0 y se devolvio a su posición seguramnente el bit Z será
colocado 1.


PIC16F877

8. Ejercicios

Ejercicio 1: Suponga una lampara que debe ser prendida o apagada desde tres puntos. Diseñe un
programa que la encienda si y solo si hay dos interruptores activados.

Supongamos que tenemos los tres interruptores dispuestos en el PORTB (RB0,RB1 y RB2) y definimos la
línea RB3 como salida tendríamos la siguiente tabla de verdad:

OUT IN
RB3 RB2 RB RB0
1
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
1 0 1 1
0 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
0 1 1 1

En función a la tabla de verdad anterior podriamos establecer el siguiente algoritmo:
1. Configurar RB0-2 como entrada digital y RB3 como salida digital
2. W=PB
3. Si ( W = 0x03) o (W= 0x05) o (W= 0x06) RB3=1
4. sino RB3=0
5. Ir paso 2

a) Definiciones previas.

Como se puede apreciar en el algoritmo anterior es necesario contar con instrucciones que nos permitan realizar
bifurcaciones en el programa. Para ello revisaremos las instrucciones de control de salto y bifurcación.

BTFSS Bit Test f, Skip if Set

Sintaxis: [ etiqueta ] SBTFSS f,d
Operandos: 0 <= f <= 127
0<= b <= 7
Operación: Salta si es (f)=1

PIC16F877

Bits afectados en el STATUS: None

Descripción: Si el bit 'b' del registro 'f' es 0 entonces la siguiente instrucción es ejecutada . Si el bit 'b' del
registro 'f' es 1 la siguiente instrucción es descartada y una instrucción NOP es ejecutada en su lugar lo
que ocasiona que esta instrucción ocupe 2 ciclos de instrucción.

Ejemplo HERE BTFSS FLAG, 1
FALSE GOTO PROCESS_CODE
TRUE .........

Antes de la instrucción : PC= la dirección de la etiqueta HERE
Despues de la instrucción: si FLAG<1> =0 PC=dirección de la etiqueta FALSE
si FLAG<1> =1 PC=dirección de la etiqueta TRUE

BTFSC Bit Test f, Skip if Clear

Es la instrucción complementaria a la anterior, la sintaxis y demas valores son exactamente los mismos
solo que en este caso el salto se produce cuando el bit 'b' del registro 'f' es 0.

SUBWF Substrae W de f

Sintaxis: [ etiqueta ] SUBWF f,d
Operandos: 0 <= f <= 127 d= [0,1]
Operación: (f) – (W)-> (destino)

Bits afectados en el STATUS: C, DC, Z

Descripción: Substrae (usa en método de complemento a 2) el registro W del registro 'f'. Si 'd' es 0el
resultado es almacenado en W. Si 'd' es 1el resultado es almacenado devuelta en el registro 'f'.

Creación de una variable

La mayor parte de los programas manejan datos, los datos son guardados en variables. Las variables
siempre se crean en una zona de memoria tipo RAM. En el caso del PIC16F877 disponemos de espacio
en todos los bancos de memoria a partir de la posicion 0x20. En el programa podemos crear una variable
en la posición la 0x20 para almacenar datos o efectuar operaciones aritmetico lógicas en ella :

movwf 0x20 ; RAM[0x20]=W
bsf 0x20, 5 ;RAM[0x20] bit 5 =1

Pese a que el manejo es correcto este no resulta el mas apropiado sobre todo si el programa es extenso.
Para hacerlo simple nos apoyamos en la directiva de compilación EQU que permite definir equivalencias:

VARIABLE EQU 0x20

movwf VARIABLE ; VARIABLE]=W
bsf VARIABLE, 5 ;VARIABLE bit 5 =1

b) Diseño del programa

PIC16F877

Diagrama de flujo:
In icio

S
Ir banco 1
M_PORTB-3==0

N
TrisB=0 0000111 S
M_PORTB-5==0

Ir banco 0
N
S
W =PortB M_PORTB-6==0

N RB3 =1
M_ PORTB=W

RB3=0
M_PO RTB bit 3= 0

c) Trabajo en el MPLAB

1. Ingrese al MPLAB:

Cree un projecto en la carpeta de trabajo c:archivos de programacurso

Asigne como nombre lamparin.pjt.

Abra un nuevo archivo e ingrese el siguiente código:

list p=16F877

M_PORTB EQU 20

nop ; No operacion
nop ; No operacion
bcf STATUS,RP1

movwf ADCON1

movlw b'00000111' ; RB2-0 entrada RB3 salida
movwf TRISB

bcf STATUS,RP1

BUCLE
movfw PORTB ; W=PORTB
movwf M_PORTB ; M_PORTB=W
bcf M_PORTB,3 ; Limpia el tercer bit

movlw 0x03 ; Comparar con 3
subwf M_PORTB,W ; PORTB-3
btfsc STATUS,Z ; Si Z=0 (El resultado es no es 0)


PIC16F877
goto ON ; Ir a encender

movlw 0x05 ; Comparar con 5
subwf M_PORTB,W ; PORTB-5
btfsc STATUS,Z ; Si Z=0 (El resultado es no es 0)
goto ON ; Ir a encender

ON bsf PORTB,3 ; RB3=1
nop
goto BUCLE ; Ir bucle

END ; Fin del programa

2. Simulación

Al igual que en la primera simulación proceda a abrir la ventana de los registros especiales de funcion SFR.
Ingrese al menú WINDOWS elija SPECIAL FUNCTION REGISTERS

También habilite la ventana correspondiente ASYNCRONUS STIMULUS
Ingrese al menú DEBUG elija SMULATOR STIMULUS elija ASYNCRONUS STIMULUS

Empiece la simulación.
Con ayuda del Asynchronous Stimulus asigne al PORTB el valor 0x05 luego 0x03 y 0x06. La salida RB3=1
Nota.- No olvide revisar el bit Z del STATUS el bit 2


PIC16F877

Ejercicio 2 : Diseñar un programa que simule a un comparador de 4 líneas.

Considerando las líneas de entrada:

Dato B Dato A
RB7 RB6 RB5 RB4 RB3 RB2 RB1 RB0
B3 B2 B1 B0 A3 A2 A1 A0

Y las líneas de salida:

Condición RA2 RA1 RA0
AB 1 0 0


Para solucionar el problema nos apoyaremos en el uso de la instrucción SUBWF. La definición de la
instrucción es la siguiente:

SUBWF Substrae W de f

Sintaxis: [ etiqueta ] SUBWF f,d
Operandos: 0 <= f <= 127 d= [0,1]
Operación: (f) – (W)-> (destino)

Bits afectados en el STATUS: C, DC, Z

Descripción: Substrae (usa en método de complemento a 2) el registro W del registro 'f'. Si 'd' es 0 el
resultado es almacenado en W. Si 'd' es 1el resultado es almacenado devuelta en el registro 'f'.

Ejemplos: SUBWF REG1,1

Antes de la instrucción Después de la instrucción:
REG1 = 3 REG1>W REG1 = 1
W=2 W=2
C=? C = 1; El resultado es positivo
Z=? Z=0
REG1 = 2 REG=W REG1 = 0
W=2 W=2
C=? C = 1; El resultado es cero
Z=? Z=1

PIC16F877

REG1 = 1 REG1<W REG1 = 0xFF
W=2 W=2
C=? C = 0; El resultado es negativo
Z=? Z=0


Al aplicar la instrucción SUBWF sobre dos números (REG1 y W) podemos identificar cual de los dos números
es mayor. El resultado de la diferencia se almacena en REG1 y los bits C y Z nos indican la relación de
desigualdad.
Los números a comparar comparten el mismo registro (PORTB). Por tanto antes de aplicar la subtracción será
necesario separarlos. Por eso copiaremos el valor de PORTB a dos registros (o files) libres. En el caso del dato
A (nible bajo) bastará una Y-lógica con el valor 0x0F para separar el valor. En el caso del dato B (nible alto)
primero debemos aplicar una instrucción swap (que invierte el orden de los nibles) y después una Y-lógica con
0x0F. El formato de ambas instrucciones se muestra a continuación:

SWAPF Intercambia los nibles de f

Sintaxis: [etiqueta ] SWAPF f,d
Operandos: 0 <= f <= 127 d [0,1]
Operación: (f<3:0>) -> (destino<7:4>), (f<7:4>) -> (destino<3:0>)

Bits afectado en el STATUS: Ninguno

Descripción: El nible superior e inferior del registro 'f' son intercambiados. Si 'd' es 0 el resultado es
almacenado en el registro W . Si 'd' es 1 el resultado es almacenado en el registro 'f'.

Ejemplo: SWAPF REG, 0

Antes de la instrucción: REG1 = 0xA5
Después de la instrucción REG1 = 0xA5 , W = 0x5A

ANDWF Y-lógica de W con f

Sintaxis: [etiqueta] ANDWF f,d
Operandos: 0 <= f<= 127 d [0,1]
Operación: (W) .AND. (f) -> (destino)

Bits afectados en el STATUS: Z Codificación: 00 0101 dfff ffff

Descripción: Y-lógica del registro W con el registro 'f'. Si 'd' es 0 el resultado es almacenado en W. Si 'd'
es 1 el resultado es almacenado en el registro 'f'.

Ejemplo: ANDWF FSR, 1
Antes de la instrucción: W = 0x17 FSR = 0xC2
Después de la instrucción: W = 0x17 FSR = 0x02

PIC16F877

Diagrama de flujo:
Inicio

Ir banco 1
andwf Dato_B,1

TrisB=0xFF
W=Dato_A
TrisA=0x00

subwf Dato_B,WORK
Ir banco 0

S
N
W=PortB
Status.C==0 Status.Z==0

Dato_A=PortB S N

PORTA=0000 0100 A>B PORTA=0000 0010 A=B
Dato_B=PortB

Swap B,1 PORTA=0000 0001 A<B

W=0x0F

andwf Dato_A,1


Cree un projecto en la carpeta de trabajo c:archivos de programacurso
Asigne como nombre compara4.pjt.
list p=16F877
CONF_ADCON1 EQU b'00000110' ; PA como puerto digital
DATO_A EQU 0x20 ; Dato A
DATO_B EQU 0x21 ; Dato B
nop ; No operacion
nop ; No operacion

bcf STATUS,RP1

movwf ADCON1
movlw 0xFF ; PORTB como entrada
movwf TRISB

PIC16F877

movlw 0x00 ; PORTA como salida
movwf TRISA
bcf STATUS,RP1
BUCLE
movf PORTB,W ; W=PORTB
movwf DATO_A ; RAM[DATO_A]=W
movwf DATO_B ; RAM[DATO_B]=W

swapf DATO_B,F ; Invertimos los nibles Ej: si 0xA5 => 0x5A
movlw 0x0F ; W=0x0F
andwf DATO_A,F ; RAM[DATO_A]= 0x0F AND RAM[DATO_A]
andwf DATO_B,F ; RAM[DATO_B]= 0x0F AND RAM[DATO_B]

movf DATO_A,W ; W=RAM[DATO_A]
subwf DATO_B,W ; W=RAM[DATO_B]-RAM[DATO_A](W)

btfsc STATUS,C ; ACARREO=0 SALTA
goto EVALUA1
movlw b'00000100' ; A>B => PB=100
goto ESCRIBE
EVALUA1
btfsc STATUS,Z ; CERO=0 SALTA
goto EVALUA2
movlw b'00000001' ; A>B => PB=001
goto ESCRIBE
EVALUA2
movlw b'00000010' ; A=B => PB=010
ESCRIBE
movwf PORTA ; PA=Resultado
goto BUCLE

END

2. Simulación

Hay varias formas de simular el proyecto. En esta
ocasión vamos a crear una ventana particular que
visualice los valores relevantes al proyecto.

Ingrese al menú WINDOWS elija WATCH
WINDOWS y allí elija NEW WATCH WINDOWS

Alli debe seleccionar los registros siguientes
trisa, trisb, PORTA, PORTB, status,
DATO_A, DATO_B y w.


PIC16F877

Ingrese a:
Menú WINDOWS-> WATCH WINDOWS -> Edit
Active Watch
Elija el registro STATUS y presione el botón
Properties. Asegurece que el formato de displayado
sea binario (Binary)

NOTA.- En el menú WINDOWS->WATCH WINDOWS hay otras opciones.

Si desea eliminar algún valor de los incluidos en la ventana puede usar la opción Edit. Si desea guardar la
ventana que ha creado elegirá la opción Save y para cargarla posteriormente empleará la opción Load.
También habilite la ventana del estimulo asíncrono. Asigne los botones a los pines del puerto B (RB0-7).
Configure los botones para que trabajen en modo TOGGLE.

Empiece la simulación.
Con ayuda del Asynchronous Stimulus asigne al PORTB el valor 0x55. La salida del PORTA debería ser A=B. Luego
cambie el PORTB a 0x72 la salida debería ser A<B. Finalmente 0x5A la salida debería ser A>B También usar la
animación para verificar el funcionamiento del programa. Elija Ud. los valores. Nota.- No olvide Z es el bit 2 y C es el

PIC16F877

bit 0 del STATUS
Ejercicio3:
Se tiene tres válvulas (A,B y C) que alimentan un tanque, el tanque a su vez tiene una salida. Existen
3 sensores de nivel (X,Y y Z). Cuando el tanque está vacio los 3 sensores estan a 0-lógico y es
necesario activar el trabajo de las tres bombas. Cuando se llena 1/3 del tanque el sensor X pasa a 1-
lógico y la bomba C deja de funcionar. Cuando se llenan 2/3 del tanque el sensor Y esta activado y la
bomba B deja de funcionar. Cuando esta lleno el tanque el sensor Z se activa y la bomba A deja de
funcionar. Una vez que el tanque esta lleno este empieza a expulsar el líquido acumulado. Cuando
los 3 sensores pasan a 0-lógico la secuencia antes descrita se repite ANTES NO.

Solucione el ejercicio para ello se le proporcionan los siguientes elementos:

A B C

Z

Y

X

Salidas Entradas
C B A Z Y X
RC2 RC1 RC0 RB2 RB1 RB0
1 1 1 0 0 0
1 1 0 0 0 1
No permitido 0 1 0
1 0 0 0 1 1
No permitido 1 0 0
No permitido 1 0 1
No permitido 1 1 0
0 0 0 1 1 1
Algoritmo
1. Configurar PORTB como entrada y PORTC como salida
2. Si PORTB != 0 entonces Ir paso2
3. Abrir las 3 válvulas (PORTC=0x07)
4. Si PORTB != 0x01 entonces Ir paso4
5. Abrir 2 válvulas (PORTC= 0x06)
7. Abrir 1 válvulas (PORTC= 0x04)
9. Cerrar todas las válvulas (PORTC= 0x00)
10.Ir paso 2


PIC16F877

Elabore el diagrama de flujo, el código del programa y pruebe la simulación en el MPLAB

9. Reconocimiento del In Circuit Debugger

Componentes del ICD:

 MPLAB-ICD demo board
 MPLAB-ICD module

Demo Board:


PIC16F877


PIC16F877

In Circuit Debugger


PIC16F877


PIC16F877

Creación de un proyecto en MPLAB para Depuración en tiempo real


PIC16F877

1.- Ejecutar MPLAB IDE

2.- Crear un nuevo proyecto:

Seleccionar: Proyect>New Proyect ........ OK

3.- Dialogo del proyecto:

Dialogo del proyecto


PIC16F877

4.- Configurar las propiedades del nodo:

En el dialogo del proyecto hacer click en Node Properties... para configurar las propiedades del
nodo.

Para el presente tutorial no es necesario cambiar la configuración por defecto; sin embargo es
recomendable activar la opción de WARNING en todos los niveles y que los valores se representen
en hexadecimal (DEFAULT RADIX).


PIC16F877

5.- Seleccionar el microcontrolador y el módulo de desarrollo:

Dentro del dialogo del proyecto seleccionar la opción change... luego la opción ICD
Debugger y el tipo de microcontrolador que se va trabajar ..... OK
 Si es que se va a trabajar en modo simulador seleccionar MPLAB-SIM Simulator


PIC16F877

6.- Adicionar un nodo:

En el dialogo del proyecto seleccionar Add Node.... y ubicar el archivo que contiene el programa en
lenguaje ensamblador.

 Si aun no se tiene el archivo se puede omitir este paso; pero deberá realizarse obligatoriamente
una vez editado el programa.

7.- Compilar el programa:

Una vez concluída la edición del programa en lenguaje ensamblador, se compila el proyecto con
ayuda de las teclas CRTL + F10.
La ventana Built Results nos muestra los errores (que pudieran existir) y/o los mensajes de
precaución correspondientes al programa a compilar.

8.- Depuración en tiempo real:

Una vez llegado a esta etapa se tiene el programa editado en lenguaje ensamblador compilado y
listo para realizar un seguimiento detallado en tiempo real.


PIC16F877

La ventana MPLAB-ICD representa la comunicación del MPLAB con el hardware del ICD y su
función mas importante se detalla a continuación:

Item Función

Status La barra de estado muestra la ejecución actual del MPLAB ICD. Por
ejemplo: Cuando se programa un dispositivo en esta area se observa
la progreso de la grabación.

COM Port and Baud Se puede seleccionar el puerto de comunicación serial COM1, Rate
COM2, COM3 o COM4 y la velocidad en baud rates.

Frecuencia de Se puede seleccionar la frecuencia de operación del pic operación
entre 32 KHz – 20 MHz.

Reconnect Se utiliza en caso de desconexión con el hardware del debugger

Program Grabar el programa en el microcontrolador.

Menu Options Con un Click en este item se accesa a un menú de opciones para el
debugger.

El menú de opciones del debugger nos da un panorama de los parámetros mas importantes que se
necesitan para la grabación y depuración del microcontrolador.


PIC16F877

Configuración de bits y selección de dispositivo

Item Options

Device El PIC16F877 debe ser mostrado en esta ventana, en caso de no ser así ir a:
options>development mode.... y seleccionar el pic.

Oscillator RC, LP, XT or HS

Watchdog Timer Seleccionar on/Enable o off/disabled.

Power Up Timer Seleccionar on/Enable o off/disabled. Usualmente esta deshabilitado para
depuración en tiempo real.

Brown Out Detect Seleccionar on/Enable o off/disabled. Debe ser deshabilitado para depuración en
tiempo real.

Low Voltage Program Low voltage debe ser deshabilitado cuando se usa el MPLAB ICD. Esto
quiere decir que se puede usar RB3 como entrada/salida digital y se
debe usar HV en el MCLR para programar.

Code Protect Seleccionar on/Enable o off/disabled. Debe ser deshabilitado para


PIC16F877

Data EE depuración en tiempo real.

Flash Memory Write Usualmente es deshabilitado para depuración en tiempo real.

Code Protect Debe ser deshabilitado para depuración en tiempo real.

Ids & Checksum

Para el presente tutorial se usara Checksum como ID

Voltages

Los voltages son los siguientes:

VDD: 5v +/- 5%
VPP: 13v +/- 5%

Debe encontrarse dentro de estos rangos para el correcto funcionamiento del ICD.

Program Options

En este sub-recuadro es posible seleccionar de forma detallada que partes específicas
del pic seran programadas. Y se puede habilitar/deshabilitar el modo debugger.

Function Buttons

Esta barra de tareas se usan para:

 Verificar si el Microcontrolador esta en blanco.
 Leer el Microcontrolador
 Programar
 Verificar la programación
 Borrar un programa del microcontrolador
 Definir las direcciones
 Para hacer un upgrade del ICD
 Para realizar un autotest del Hardware vs Software


PIC16F877

Solución Ejercicio 3

Diagrama de flujo

Inicio
PORTC=0x07 PORTC=0x04

Ir banco 1

S S
PORTB<0>==0 PORTB<2>==0
TrisB=0xFF
TrisC=0 x00
N N

PORTC=0x06 PORTC=0x00
Ir banco 0

N
PORTC=0x00 S
PORTB<1>==0

N S
PORTB==0

Codigo del programa
list p=16F877


org 0x000 ;Origen del codigo
nop ;No operacion
nop ;No operacion

bsf STATUS,RP0 ;Ir banco 1
bcf STATUS,RP1

movlw 0xFF
movwf TRISB ;Configuramos PORTB como entrada

movlw 0x00
movwf TRISC ;Configuramos PORTC como salida

bcf STATUS,RP0 ;Ir banco 0
bcf STATUS,RP1

clrf PORTC ;PORTC=0 Apaga las bombas
BUCLE

PASO2 movfw PORTB ;W=PORTB
btfss STATUS,Z ;Si es PORTB==0 saltara
goto PASO2 ;Esperar a que PORTB sea 0

movlw 0x07
movwf PORTC ;3 valvulas funcionan PORTC=b'00000111'

PASO4 btfss PORTB,0 ;Si PORTB<0>=1 saltara
goto PASO4

movlw 0x06

goto PASO6

PIC16F877
movlw 0x04

goto PASO8

movlw 0x00
movwf PORTC ;3 valvulas no funcionan PORTC=b'00000000'

goto BUCLE

END

Trabajo en el MPLAB


Abra el menú PROJECT y elija la opción NEW.
Asigne un nombre al projecto tanque1 . Coloque el proyecto dentro de la carpeta CURSO.
Presione el botón OK.


Apoyese en el editor para ingresar el código del programa. Abra un nuevo archivo:
Ingrese al menú EDIT y elija la opción NEW.
Guarde el archivo en el directorio CURSO bajo el nombre tanque1.asm

4. Incluya el nodo

Ingrese al menú PROJECT elija EDIT PROJECT
Adicione el archivo tanque1.asm dentro del projecto

5. Menú de contexto en la ventana de programa

El menú de contexto de la ventana de programa es
activado cuando hacemos “click derecho” en alguna
línea de la ventana de programa.

Ubique el cursor (puntero del mouse) sobre la línea

“clrf PORTC “. Luego de haber terminado de
configurar el dispositivo.

Elija la opcion RUN TO HERE . Observará como
el programa se ejecuta hasta la línea que ha
señalado con el menú de contexto. Vuelva al inicio
del programa, presione el botón de RESET.


PIC16F877

6. PIN STIMULUS

El PIN STIMULUS es una herramienta que permite la
simulación a través de un archivo. El archivo es similar
a un registro donde los campos son los pines que van a
ser cambiados y el ciclo de instrucción en cual se va a
producir dicho cambio.

Abra el menú FILE y elija la opción NEW. Escriba el
contenido que se muestra.

Por ej: en el ciclo 20 el pin RB2-0 cambiarán a 0.

Guarde dentro de curso el archivo bajo el nombre
PORTB.STI

7. Habilite el PIN STIMULUS

Ingrese al menú que se muestra. A continuación aparecerá una ventana que le permitirá seleccionar un
archivo (*.STI) elija PORTB.STI.

8. STOPWATCH

La ventana STOPWATCH permite visualizar la
cantidad de ciclos y el tiempo transcurrido en la
ejecución del programa (sea este en modo simulador o
modo debug)

Elija el menu WINDOWS opcion STOPWATCH

Recuerde que en el archivo PORTB.STI hemos
colocado los ciclos en los que se activarán las
modificaciones. La ventana STOPWATCH nos ayudará
a verificar este cambio

9. SIMULACION

Acomode las ventanas para que visualice con comodidad el proceso de simulación. Observe como es que el
programa cumple las condiciones deseadas y como son los cambios en el PORTB en los ciclos programados
en el PORT.STI.
Recuerde que las instrucción de salto y bifurcación demandan 2 ciclos de instrucción


PIC16F877

Ejercicio 4

Diseñar un programa que configure el RB0 como entrada y el RC0 como salida y probarlo en el
demoboard.

Antes de proceder a elaborar el algoritmo prestemos atención al diagrama esquematico del ICD. En el se
muestra al PIC16F877 en su configuración básica y como se observa el pin RB0 esta conectado a un
pulsador normalmente abierto. Existe una resistencia R21 que aseguran un 1-lógico cuando el pulsador
esta abierto. En caso se presione el pulsador en el pin RB0 tendremos un 0-lógico.

En el programa evaluaremos el pin RB0; si RB0 = 1-lógico entonces RC0= 0-lógico. Si RB0=0-lógico
entonces RC0=1-lógico

Las instrucciones que usaremos en este punto ya son conocidas por lo que procederemos a diseñar el
algoritmo:

Algoritmo

1. Configurar PORTC salida
2. Configura RB0 entrada
3. Si RB0 = 1- lógico RC0 =1-lógico
4. Si no RC0= 0 -lógico
5. Ir paso 3


PIC16F877

Diagrama de flujo

Inicio TRISB<0> = 1

Ir banco 1 Ir banco 0

N
TRISA=0x00 RB0==0 RC0=0
TRISB=0x00
TRISC=0x00 S
TRISD=0x00
TRISE=0x00 RC0=1

Observación: Resulta claro que solo usaremos el puerto B y C. Sin embargo podemos apreciar en el
diagrama de flujo que los demás puertos están configurados como salidas. Esta acción es recomendable
llevarla a efecto cuando trabajamos con el ICD y una tarjeta prototipo (en este caso el demoboard) para
proteger los puertos ante la presencia de voltajes no deseados o cargas estáticas.

Código del programa
list p=16f877 ;Comando que indica el PIC usado
include "p16f877.inc" ;Etiquetas genericas para el PIC16F877

org 0x000 ;Inicio del programa en la posicion 0 de memoria
nop ;Libre (uso del debugger)
nop

_inicio
bcf STATUS,RP1

clrf TRISA ;PORTA salida
clrf TRISB ;PORTB salida
clrf TRISC ;PORTC salida
clrf TRISD ;PORTD salida
clrf TRISE ;PORTE salida

bsf TRISB,0 ;RB0 entrada

bcf STATUS,RP1
_bucle
btfss PORTB,0 ;RB0 es 1-logico ?
goto _encendido ;no, RC0=0-logico
bcf PORTC,0 ;si, RC0=1-logico
goto _bucle ;Ir _bucle
_encendido
bsf PORTC,0 ;RC0=1-logico
END

Observación: ICD (in circuit debugger) es una característica de algunos microcontroladores PIC como es el
caso del PIC16F877. Básicamente se activa mediante un pin en el momento de la grabación del dispositivo.
Cuando esta activado el microcontrolador espera una dirección de tal forma que procede a ejecutar el
programa que tiene grabado en la memoria y se detiene en la dirección que fue pasada como parámetro. A
continuación transmite el contenido de los bancos vía puerta serial y queda a la espera de una nueva

PIC16F877

dirección (que puede ser la inmediata siguiente). La ejecución de esta tarea demanda cierto recursos que
debemos considerar en la elaboración del programa.

1. Siempre debemos dejar en la posición 0x00 de la memoria de programa un código NOP
2. Los pines de RB3, RB6 y RB7 no deben ser empleados en la aplicación que se va a conectar en el
debugger.
3. Los 100h últimas posiciones de memoria del PIC tampoco deben ser empleadas por que allí el debugger
deposita el programa que lleva la transmisión de los valores al debugger.

Proceda a instalar y conectar el ICD, la tarjeta demoboard y la PC:
1. Conecte el adaptador al tomacorriente.
2. Conecte el demoboard al ICD (debugger) a través del cable RJ-6.
3. Conecte el ICD (debugger) al puerto serial 1 de la computadora.
4. Conecte el jack de alimentación del adaptador a la tarjeta demoboard.

Si todo esta en orden notará que el led rojo de fuente de la tarjeta demoboard y del ICD están encendidos.

Trabajo en el MPLAB

Abra el menú PROJECT y elija la opción NEW.

Asigne un nombre al projecto m1p1.prj . No olvide
almacenar el proyecto dentro del directorio de trabajo
CURSO.

Presione el botón OK.


Apoyese en el editor para ingresar el código del
programa. Abra un nuevo archivo:

Ingrese al menú EDIT y elija la opción NEW.
Guarde el archivo en el directorio CURSO bajo el
nombre m1p1.asm

5. Incluya el nodo

Ingrese al menú PROJECT elija EDIT PROJECT

Adicione el archivo m1p1.asm dentro del projecto


PIC16F877

5. Configure las opciones
de Proyecto

Seleccione m1p1.hex luego
notará que se habilitan los
botones
NODO PROPERTIES .. y
BUILD MODE.

Elija el botón
NODO PROPERTIES.... y
asegurese que muestre la
siguiente configuración:

Asegúrese que las opciones sean las que se muestran. El valor HEX FORMAT debe ser INHX32 para
indicarle al MPLAB que vamos a trabajar el formato de números enteros en hexadecimal de 32 bits. El
WARNING LEVEL esta seteado para que nos indique la mínima advertencia. Y el DEFAULT RADIX le
indica al MPLAB que por defecto tomará los valores hexadecimales

7. Habilite el MODO DEBUG

La habilitación del MODO DEBUG se
puede hacer desde la ventana de
proyecto presionando el botón
CHANGE.
Otra forma es una vez cerrada la
ventana del proyecto ir al menú

OPTIONS eliga DEVELOPMENT
MODE

Una vez activada la ventana elija

MPLAB ICD Debugger (no olvide
elegir PIC16F877)

Si todo esta bien aparecerá la ventana
del ICD debugger proceda a
configurarlo como se hizo antes.


PIC16F877

8. Ensamble el programa

Menú PROJECT y elija la opción BUILD
ALL.

Si el código esta libre de errores aparecerá una
ventana similar a la siguiente.

Si ha cometido algún error de sintaxis el
MPASMWIN le indicará en una ventana la línea
y el error a fin que lo solucione.

9. Grabación del programa
Antes de grabar el programa con
ayuda del ICD Debugger habilite las
ventana de los registros especiales
de función , y el programa .

Ingrese a la ventana MPLAB ICD y
e elija el boton PROGRAM

Si todo sale bien aparecerá un
mensaje “Esperando por el comendo
del usuario”

10. Uso del ICD Debugger

El uso del ICD Debugger es igual a la simulación, por tanto los botones
principales que se han de usar son RUN, STOP, STEP, STEP OVER, y
RESET.

Proceda a verificar el funcionamiento del programa paso a paso y activando el
pulsador RBO a fin de demostrar el correcto funcionamiento.

Ejercicio 5

Diseñar un programa que muestre en el puerto C los cuatro bits mas significativos activados si RB0
es 0 y los bits menos significativos activados si RB0 es 1.

Al igual que el caso anterior no debemos olvidar que en el circuito existe un pulsador normalmente abierto
en RB0. Y el valor de reposo en RB0 es 1-lógico. Si el bit RB0=1 entonces la salida en RC será 0x0F. Si
RB=0 la salida será RC=0xF0. En consecuencia el algoritmo será:

3. W=0x0F
4. Si RB0= 0 W=0xF0
5. PORTC =W
6. Ir paso 3

Diagrama de flujo


PIC16F877

Inicio TRISB<0> = 1

Ir banco 1 Ir banco 0

W= 0x0F
TRISA=0x00
TRISB=0x00 S
TRISC=0x00
TRISD=0x00 RB0==0 W=0xF0
TRISE=0x00
N

PORTC=W


nop

_inicio
bcf STATUS,RP1



bcf STATUS,RP1

_bucle
movlw 0x0F ;W=0x0F (hexadecimal)
btfss PORTB,0 ;RB0 es 1-logico?
movlw 0xF0 ;No, W=0xF0 (hexadecimal)
movwf PORTC ;PORTC=W

END

Nuevamente siga la secuencia de pasos descrita en el problema anterior para ejecutar el programa en el
ICD debugger y la tarjeta demoboard.

Ejercicio 6

Diseñar un programa que muestre el corrimiento de un bit en el puerto C. El corrimiento tendrá lugar
cada vez que se pulse RB0

Antes de realizar cualquier programa debemos recordar el estado del hardware. Podemos observar que
RBO normalmente esta a 1. Cuando pulsamos pasa a 0-lógico. Crearemos dos bucles para lograr nuestro
propósito con la finalidad de asegurar que una pulsación genere solo una rotación.

Algoritmo

PIC16F877

3. Es RB0=0 ? No Ir paso 3
4. Si. Es RB0=1? No Ir paso 7
5. Rotar a la izquierda el PORTC
6. Ir paso 3

Diagrama de flujo

Inicio
N
Ir banco 1 PORTB<0>==0

S
TrisC=0x00
N
TrisB<0>=1
PORTB<0>==1

Ir banco 0
S

PORTC=0x00 ROTAR PORTC


nop

_inicio
bcf STATUS,RP1



bcf STATUS,RP1

_bucle
btfsc PORTB,0 ;Es RB0 = 0 (se ha presionado RB0, POr defecto es 1)
goto _bucle ;No, regresa a _bucle
_espera
btfss PORTB,0 ;Es RB0 = 1(quedara alli mientras este pulsado RB0)
goto _espera ;No, regresa a bucle, aun esta presionado el pulsador)
rlf PORTC,F ;Rota a la izquierda una posicion
goto _bucle ;Ir a _bucle

END

Ejercicio 7

Diseñar un programa que lea los 4 bits inferiores del puerto A y muestre el dato en un display de 7
segmentos que se encuentra conectado en el puerto C.

PIC16F877

La siguiente tabla relaciona las entradas con las salidas:

PORT C PORT A
Car RC6 RC5 RC4 RC3 RC2 RC1 RC0 RA3 RA2 RA1 RA0
G F E D C B A I3 I2 I1 I0
0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0
1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1
2 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0
3 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1
4 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0
5 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1
6 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0
7 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1
8 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0
9 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1
A 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0
B 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1
C 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0
D 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1
E 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0
F 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1

Algoritmo

1. Ir banco 0
2. Configurar RA0-3 como entrada digital
3. Configurar RC0-7 como salida digital
4. Ir banco 1
5. W=0x0F
6. W=PORTA AND W
7. W=Tabla[W]
8. PORTC=W
9. Ir paso 5

Tabla
Definimos una tabla como una arreglo de valores que tiene características similares, por ejemplo sea el
arreglo de letras:

Posición Posición Posición Posición
0 1 2 3
A L O S
Tabla[0] Tabla[1] Tabla[2] Tabla[3]

Observamos que el arreglo “Tabla” tiene 4 elementos 'A', 'L', 'O' y 'S'. Cada uno de ellos posee una posición,
por ejemplo la 'A' esta en la posición 0. El indicador que señala la posición que ocupa el elemento dentro del
arreglo se llama indice. Si conocemos el nombre de la tabla y el indice podemos conocer el valor del
elemento. Ej:

Tabla[2]= 'O'


PIC16F877


CALL Llamada a una rutina

Sintaxis: [ etiqueta ] CALL k
Operandos: 0 <= k <= 2047
Operación: (PC)+1 -> TOS (sumamos 1 al valor actual del PC y lo guardamos en la cima de la pila)
k-> PC<10:0>
PCLATH<4:3>->PC<12:11>

Bits afectados en el STATUS: No aplica

Descripción: Call se usa para llamar a una rutina. Primero suma 1 al valor actual del PC y lo guarda en la
cima de la pila (primera posición libre en la pila). Los 11 bits definidos por k (o el valor de esa etiqueta)
es almacenada en el PC en los bits 0-10. Los bits superiores son cargados desde el PCLATH. La
instrucción CALL ocupa dos ciclos de instrucción.

Ejemplo:

AQUI: CALL ALLA

PC= Tiene el valor indicado por la etiqueta AQUI PC = Toma la dirección indicada por la etiqueta ALLA.
TOS= Almacena el valor de ALLA+1

RETLW Regresa de una función y procedimiento y almacena un valor en el registro de trabajo W

Sintaxis: [ etiqueta ] RETLW k
Operandos: 0 <= f <= 255
Operación: k -> W TOS->PC (el tope de la pila se carga en el contador de programa)

Bits afectados en el STATUS: No aplica

Descripción: El registro W es cargado con un valor constate (literal) de 8 bits llamado k. Además el
contador de programa carga el valor que se encuentra en la cima de la pila. Esta instrucción toma dos
ciclos de instrucción.

Ejemplo:

CALL TABLA ; W contiene la posición de la tabla (INDICE) que nos interesa
...............
TABLA:
ADDWF PC ;Sumamos al PC el valor del indice y saltaremos a:
RETLW K0 ;Saltará a esta posición si W=0, da por terminado la rutina y coloca en W el valor K0
................
RETLW Kn ;Saltará a esta posición si W=n, da por terminado la rutina y coloca en W el valor Kn

W=0x02 W= K2 (el valor para la posición 2 de la tabla es K2)

PIC16F877


Al inicio configuramos las líneas del puerto A como entradas en tanto que las líneas el puerto C serán
configuradas como salida. Luego entramos en un bucle infinito que empieza explorando el valor del puerto A
(PORTA), tomaremos los 4 bits menos significativos que representa el indice de la tabla, entraremos a la tabla
a buscar el contenido señalado por el indice, ese valor será depositado en el puerto C (PORTC).

Diagrama de flujo:
Inicio Tabla

W=0x0F
Ir banco 1 Saltar a PC=PC+W

W =W & PORTA
ADCON1=0x06 W=Conten ido posicion 0

CALL TABLA
W=Conten ido posicion 1
TrisA=0xFF
TrisC=0x00
PORTB=W
W=Contenido posicion N

Ir banco 0 W=0x0F



Cree un projecto en la carpeta de trabajo c:archivos de programamplabcurso
Asigne como nombre display.pjt.

list p=16F877


nop ;No operacion
nop ;No operacion

bcf STATUS,RP1
movlw CONF_ADCON1 ;Configurar PORTA como digital
movwf ADCON1
movlw 0xFF
movwf TRISA ;Configuramos PORTA como entrada
movlw 0x00
bcf STATUS,RP1
BUCLE
movlw 0x0F ;W=0x0F
andwf PORTA,W ;W=W & PORTA
call DISPLAY ;Decodificamos la tabla. W=Tabla[W]
goto BUCLE
DISPLAY
addwf PCL,f ;PC=PC+W


PIC16F877
retlw b'00111111' ;0
retlw b'00000110' ;1
retlw b'01011011' ;2
retlw b'01001111' ;3
retlw b'01100110' ;4
retlw b'01101101' ;5
retlw b'01111101' ;6
retlw b'00000111' ;7
retlw b'01111111' ;8
retlw b'01101111' ;9
retlw b'01110111' ;A
retlw b'01111100' ;B
retlw b'00111001' ;C
retlw b'01011110' ;D
retlw b'01111001' ;E
retlw b'01110001' ;F
END

2. Simulación
También habilite la ventana del estimulo asíncrono. Asigne los botones a los pines del puerto A (RA0-3).
Con ayuda de la opción de animación pruebe el correcto funcionamiento del programa.

3. ICD Debugger
También habilite la ventana del estimulo asíncrono. Asigne los botones a los pines del puerto A (RA0-3).
Con ayuda de la opción de animación pruebe el correcto funcionamiento del programa.


PIC16F877

Proceda a conectar el ICD con la
demoboard y la PC. A
continuación cambie el modo de
trabajo del MPLAB de
SIMULADOR a ICD
DEBUGGER.
Ingrese al menú OPTIONS elija
DEVELOPMENT MODE
seleccione MPLAP ICD
DEBUGGER.

Antes de grabar el programa al
PIC16F877 asegurece de
configurar el ICD Debugger
apropiadamente. No olvide
habilitar la opción “Enable
Debug Mode”. Asegúrese que
ella tarjeta demoboard este
configurada para trabajar con un
clock RC.
A continuación proceda a grabar
el programa que ya fue simulado.
Presione el botón PROGRAM
en la ventana del MPLAB ICD.
Si el proceso termina sin novedad
aparecerá en la barra del
STATUS el mensaje “Waiting
for user command” (esperando
por comando del usuario)
Minimice la ventana del MPLAB
ICD.

USO DE LOS BREAKPOINTS
Un BREAK POINT en un “punto de
quiebre” en el programa. El programa se ha
de ejecutar hasta esa línea. Para indicar un
punto de quiebre dentro de programa haga lo
siguiente:
Coloque el puntero de mouse sobre la línea
“call DISPLAY” . Llame al MENÚ DE
CONTEXTO (click derecho). Seleccione
BREAK POINT.
Luego observará que la línea señalada esta
marcada en rojo.


PIC16F877

Ahora corra el programa. Presione el icono .
(del semáforo verde) . Notará que el
MPLAB ha ejecutado todas las instrucciones
incluso la marcada en el BREAK POINT.
De esta manera usted podrá correr el
programa hasta el lugar que le interese
depurar y no tener que pasar por el resto de
instrucciones.

Si nos referimos al diagrama esquemático del ICD debugger observaremos que el pin RA0 del PIC16F877
esta conectado a un potenciometro que va de 0 a 5 voltios (0 a 1 lógico) . Coloque el potenciometro de
ajuste en uno de los extremos ejecute el programa paso a paso y observe como trabaja la tabla. A
continuación varíe la posición del potenciometro para conseguir el valor contrario y vuelva a ejecutar el
procedimiento.

NOTA.- Cuando termine de trabajar con el
ICD Debugger para evitar que se dañe es
recomendable cambiar el modo de trabajo
del MPLAB y desconectarlo.
Abra el menú OPTIONS elija la opción
DEVELOPMENT MODE seleccione
MPLAB SIM SIMULATOR.
Notará como el led indicador del ICD
Debugger parpadea. Ahora puede
desconectar la fuente de alimentación.

Ejercicio 8:
Resuelva el Ejercicio 3 haciendo uso de tablas

En este caso incluiremos los estados no permitidos. En el caso que se presenten (lo que indica la avería en
uno de los sensores) procederemos a cerrar las tres bombas y activar una señal de alarma. La alarma la
conectaremos al pin RC3. Observe la siguiente tabla de verdad y compárela con la del ejercicio 3.

Salidas Entradas Índice
de la
AL C B A Z Y X
tabla
RC3 RC2 RC1 RC0 RB2 RB1 RB0
0 1 1 1 0 0 0 [0]

0 1 1 0 0 0 1 [1]

1 0 0 0 0 1 0 [2]

0 1 0 0 0 1 1 [3]

1 0 0 0 1 0 0 [4]


PIC16F877

Salidas Entradas Índice
de la
AL C B A Z Y X
tabla
RC3 RC2 RC1 RC0 RB2 RB1 RB0
1 0 0 0 1 0 1 [5]

1 0 0 0 1 1 0 [6]

0 0 0 0 1 1 1 [7]

Tabla de estados

Algoritmo

11.Configurar PORTB como entrada y PORTC como salida
12.Leer valor de PORTB y colocar los bits mas significativos a 0 -lógico ( W = 0x07 AND PORTB)
13.Usar el valor de W como índice para buscar el valor en la tabla de estados.(W=TablaEstados[w])
14.PORTB = W
15.Ir paso 2

Diagrama de flujo
Inicio Tabla

W=0x0F
Ir banco 1 Saltar a PC=PC+W

W=W & PORTB
W=Contenido posicion 0
TrisB=0xFF
TrisC=0x00
CALL TABLA
W=Contenido posicion 1

Ir banco 0 PORTC=W
W=Contenido posicion N

Código del programa. Cree un nuevo proyecto con el nombre tanque 2. Haga uso del Pin Stimulos para
comprobar el correcto funcionamiento.
list p=16F877


nop ;No operacion
nop ;No operacion

bcf STATUS,RP1
movlw 0xFF
movwf TRISB ;Configuramos PORTB como entrada
movlw 0x00
bcf STATUS,RP1

BUCLE
movlw 0x07 ;W=0x07
andwf PORTB,W ;W=W & PORTB
call DISPLAY ;Decodificamos la tabla. W=Tabla[W]


PIC16F877
goto BUCLE

DISPLAY
addwf PCL,f ;PC=PC+W
retlw b'00000111' ;0
retlw b'00000110' ;1
retlw b'00001000' ;2
retlw b'00000100' ;3
retlw b'00001000' ;4
retlw b'00001000' ;5
retlw b'00001000' ;6
retlw b'00000000' ;7

END


PIC16F877

Módulo 2: Manejo de Temporizadores
1. Módulo Timer 0

El módulo Timer0 puede ser usado para generar periodos de tiempo ( si funciona como temporizador) o
puede ser usado para registrar el paso de eventos (si trabaja como contador de eventos). Al igual que en el
módulo anterior existen registros que controlan el funcionamiento del módulo timer 0:

Posmem Banco 0 Banco 1 Posmem

0x01 TMR0 OPTION_REG 0x81
.... ......
0x0B INTCON<TOIF> INTCON<TOIF> 0x8B
..... .....

NOTA: La misma distribución se repite en los bancos 2 y 3

La operación implica la siguiente secuencia:

 Ingresar al banco 1
 Configurar el modulo timer 0 (como contador de eventos o timer)
 Regresar al banco 0
 Cargar el valor del TMR0 (inicializar la cuenta )

Las principales características del modulo timer 0 son.

 Puede ejecutar hasta 256 cuentas (0-255) debido a que el registro TMR0 es de 8 bits.
 El registro TMR0 puede ser leído para saber cual es valor actual de las cuentas o puede ser escrito para
colocar un valor inicial.
 Posee un bloque de preescalamiento que permite ampliar el rango de las cuentas.
 Selector interno para definir si trabaja como temporizador o como contador de eventos
 Genera una señal de interrupción cuando se produce un desborde en el registro TMR0 (cuando pasa de
0xFF a 00). Bit T0IF del registro INTCON
 Selector para indicar si detecta flanco de subida o bajada cuando opera como contador de eventos. Bit
T0SE del registro OPTION_REG (OPTION para fines prácticos lo llamaremos OPTION_REG en
adelante).

A continuación se muestra el diagrama de bloques del módulo Timer 0:

PIC16F877

Como se aprecia en la parte superior derecha esta presente un MUX. El MUX es controlado por el bit T0CS,
si es 0 el módulo opera como temporizador; si es 1 como contador de eventos. El bit TOCS pertenece al
registro OPTION_REG y es el bit 5.

Cuando el módulo funciona como timer el registro TMR0 se incrementa en cada ciclo de instrucción
(siempre y cuando el Preescalamiento este deshabilitado). Cuando el registro TMR0 es escrito el
microcontrolador debe esperar 2 ciclos de instrucción para que comenzar la cuenta.

Cuando el módulo trabaja como contador de eventos el registro TMR0 incrementa su valor cada vez que
aparece un flanco en el pin RA4/TOCKI. La selección del tipo de flanco (subida o bajada) dependerá de la
programación del bit TOSE (registro OPTION_REG bit 4). Si TOSE es 0-lógico trabaja con flanco de subida
si es 1-lógico con flanco de bajada.

El preescaler es un módulo compartido por el WATCHDOG y el Timer 0. El preescaler es como un divisor
de frecuencia programable. Como se aprecia puede conectarse en serie al modulo timer 0 (dependiendo de
los valores de TOCS y PSA). Supongamos que el módulo timer 0 funciona como contador de eventos y el
preescaler esta habilitado. El valor es 1:1, eso significa que cada pulso que ingrese incrementará el valor en
el registro TMR0 (el valor máximo de cuentas será 256) . Si el preescaler vale 1:8 por cada 8 eventos que
sucedan solo aumentará una cuenta en el registro TMR0 (el valor máximo de cuentas será 8x256). El valor
del preescaler depende de los bits PS2 (bit 2), PS1(bit 1) y PS0 (bit 0) del registro OPTION_REG. El bit PSA
(bit 3) del registro INTCON define si el el preescaler funciona con el Watchdog o con el Timer 0.

Observemos el detalle del registro INTCON:

R/W-1 R/W-1 R/W-1 R/W-1 R/W-1 R/W-1 R/W-1 R/W-1
RBPU INTEDG T0CS T0SE PSA PS2 PS1 PS0
bit 7 bit 0

bit 7 RBPU
bit 6 INTEDG
bit 5 T0CS: Bit selector de fuente para el TMR0
1 = Clock externo, pin RA4/T0CKI
0 =Clock interno(CLKOUT)
bit 4 T0SE:Bit selector de flanco
1 = Incrementa en flanco de bajada en pin T0CKI
0 = Incrementa en flanco de subida en pin T0CKI
bit 3 PSA: Bits de asignación del preescaler
1 = Prescaler es asignado al WATCHDOG
0 = Prescaler es asignado al modulo Timer0
bit 2-0 PS2:PS0: Bits selectores relacion de trabajo
Valor de Relación Relación
los bits TMR0 WDT
000 1:2 1:1

001 1:4 1:2

010 1:8 1:4

011 1 : 16 1:8

100 1 : 32 1 : 16

101 1 : 64 1 : 32

110 1 : 128 1 : 64

111 1 : 256 1 : 128


PIC16F877

Ejercicio 9
Diseñar un programa en base al PIC16F877 para contar eventos (flancos de bajada en RA4/T0CKI) y
mostrar la cuenta en un display de 7 segmentos conectado al puerto B. Cuando las cuentas llegan a
9 pasan de nuevo a 0.


MODULO TMR0
Es un módulo que se encuentra en el PIC que se puede usar como temporizador o como contador de eventos.
Cuando se emplea como contador de eventos se aplican los pulsos al pin RA4/TOCKI. En este tipo de
programación se dice que trabaja como TOCK. Cuando se emplea como temporizador (timer) la entrada de
valores la hace el oscilador (en nuestro caso un XTAL).


Como es necesario mostrar el número de eventos usaremos una tabla en el manejo de los display.

PORT B
Car Rb6 Rb5 Rb4 Rb3 Rb2 Rb1 Rb0
G F E D C B A
0 0 1 1 1 1 1 1
1 0 0 0 0 1 1 0
2 1 0 1 1 0 1 1
3 1 0 0 1 1 1 1
4 1 1 0 0 1 1 0
5 1 1 0 1 1 0 1
6 1 1 1 1 1 0 1
7 0 0 0 0 1 1 1
8 1 1 1 1 1 1 1
9 1 1 0 1 1 1 1


PIC16F877

Recordando el diagrama de bloques del Timer 0 vemos el detalle del módulo. Definimos la ruta como contador
de eventos por eso será necesario colocar el bit TOCS a 1. No será necesario usar preescalamiento, por tanto el
bit PSA estará a 1. El bit TOSE define si trabajamos con flanco de subida o bajada: si TOSE=1, detecta flanco
de bajada. Si TOSE =0, detecta el flanco de subida. Según el planteamiento del programa será necesario usar el
flaco de bajada (TOSE=1).

Diagrama de flujo:
Inicio Tabla

Ir ban co 1 Saltar a P C=P C+W

TrisA= 11111111
TrisB= 00000000 W=Contenido de la posic ion 0
Option=X X111XX X

W=Contenido de la posic ion 1
Ir ban co 0

W =Contenido de la posicion N
TMR0=0

TEMP=TMR0

S

TEMP=0 x0A TEMP=TMRO=0x00

N

W = TEMP

CALL DISPLA Y

PO RTB = W

Como se aprecia en el diagrama de flujo ingresamos al banco 1 a programar los puertos y el módulo TMR0 en
los registros TRISA, TRISB y OPTION. Regresamos al banco 0, colocamos el TMR0 a 0 y entramos en un
bucle. En el bucle leeremos el valor actual del TMRO lo copiamos a una variable temporal y observamos cual
es el valor que presenta, si es igual a 10 reseteamos al TMR0 y a la variable temporal. Finalmente a través de
una tabla visualizamos el valor de la variable TEMP. El valor del TMR0 se incrementa solo, depende de los
pulsos que arriben al pin RA4/TOCKI.



Asigne como nombre evento.pjt.

; REGISTRO OPTION
; ----------------------------------------------
; X X TOCS TOSE PSA PS2 PS1 PS0
; ----------------------------------------------
; 1 1 1 1 1 0 0 0 = 0xF8
; ----------------------------------------------
; C.EVEN. F.BAJ TMR0 Escalamiento


PIC16F877
list p=16f877 ;Comando que indica el Pic usado
include "p16f877.inc" ;Etiquetas genéricas para el Pic16F877

CONF_ADCON1 EQU b'00000110' ; PA entrada digital
CONF_OPT EQU 0xF8 ; Valor a escribir en el registro de configuracion del TMR0
LIMITE EQU 0x0A ; Limite de la cuenta
TEMP EQU 0x20 ; Variable temporal

org 0x000 ;Inicio del programa en la posición cero de memoria
nop

_inicio

bcf STATUS,RP1

movlw CONF_ADCON1 ;PA como entrada digital
movwf ADCON1
movlw 0xFF
movwf TRISA ;PA entrada
clrf TRISB ;PB salida
movlw CONF_OPT
movwf OPTION_REG ;Configuracion del TMRO

bcf STATUS,RP1

clrf TMR0 ;TMR0=0

BUCLE
movf TMR0,W ;W=TMR0
movwf TEMP ;TEMP=W
movlw LIMITE ;W=10
xorwf TEMP,W ;W XOR TEMP
btfss STATUS,Z ;EL resultado de la anterior instruccion es 0?
goto SIGUE ;Z=0, NO es diferente de 0, TMRO = 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
clrf TMR0 ;Z=1, SI vale 10, TMRO > 9, TMR0=0
clrf TEMP ;Temp=0

SIGUE movf TEMP,W ;W=TEMP
call DISPLAY ;Decodifica el valor de DISPLAY
movwf PORTB ;Escribe el valor en PORTB
goto BUCLE ;Salta a la etiqueta bucle

DISPLAY
addwf PCL,f
retlw b'01000000' ;0
retlw b'01111001' ;1
retlw b'00100100' ;2
retlw b'00110000' ;3
retlw b'00011001' ;4
retlw b'00010010' ;5
retlw b'00000010' ;6
retlw b'01111000' ;7
retlw b'00000000' ;8
retlw b'00010000' ;9

END

2. Simulación
Habilite la ventana del ASINCHONUS STIMULUS, SPECIAL FUNTION REGISTER, organice las
ventanas. A continuación asigne al botón 1 el valor TOCKI y al botón 2 el valor RA4. Asegúrece que ambos
botones estén definidos como señales de pulso. A continuación simule el programa con ayuda del STEP (F7).
No olvide presionar entre paso y paso (STEPS) cualquiera de los botones recientemente asignados. Notará
como es que el pulso toma efecto 3 ciclos de instrucción después debido a que hemos elegido el flanco de
bajada es decir el pulso demora 3 ciclos de instrucción. Si hubiéramos elegido el de subida la acción hubiera
sido inmediata. Use la opción de animación para probar el incremento y como se resetea a 0 una vez que
alcanzo el valor de 10


PIC16F877

Ejercicio 10

Programar el TMR0 para generar un retardo de un segundo. A partir del cual se incrementa un
contador cuyo valor se muestra por el PORTC


Para generar retardos es necesario usar el modulo timer 0 como temporizador por lo tanto es necesario colocar
el bit T0CS a 0. Ahora debemos encontrar una expresión que nos ayude a calcular cuantos ciclos de
instrucción necesitamos para generar un retardo de un segundo.

Un ciclo de instruccion = 4*Tosc ( donde Tosc es el inverso de la frecuencia del clock que usa el PIC)
Si lo multiplicamos por un numero 'X'; tendremos un retardo de
Retardo= Un ciclo de instruccion * X; (como el modulo Timer 0 lleva la cuenta en el registro TMR0)

Retardo_T0= 4*Tosc* TMR0

Bajo esta expresión debemos considerar que el tiempo máximo sería:
Retardo_T0 =4*Tosc*256 Ahora si tenemos un clock de 4MHz conectado al PIC tendriamos: 256 us.

Ademas sabemos que el modulo timer 0 posee un preescaler que sirviria para amplia el retardo. Si lo usamos
debemos configurar el bit PSA a 0 . Si seteamos el bit PS2, PS1 y PS0 a 1 el preescaler tendria un valor de
256.

Retardo_T0_Pre= 4*Tosc*TMR0*Preescaler.

Retardo_T0_Pre= 4.0.25us*256*256 =65536 us =65.536 ms


PIC16F877

Con esto no alcanzamos a generar un segundo. Sin INICIO
embargo podemos usar un registro que sirva para efectuar
varios bucles. En tal caso, podríamos lograr retardos
Reg ist ro=b ucle
mayores:

Retardo=Bucle*Retardo_T0_Pre RE TA RDO _T0_P re
Retardo=Bucle*65,536ms
RE GIS TRO - -
Como el Retardo debe ser 1seg
N

1000ms =Bucle*65,536
REG IS TRO= =0

Bucle=15.25 S

FIN

Como vemos el generar el retardo no es tan dificil si consideramos este procedimiento desde luego que nos
faltaría definir una función que de nos indique cuando el TMRO ha generado las 256 cuentas.

Antes de dar la forma final al programa vamos a examinar ese punto.

Existe un bit T0IF (Timer 0 interrup flag) que se pone a 1 siempre que hay un desborde en el Registro TMR0
es decir cuando pasa de 255 a 0. Esta característica nos puede ayudar mucho ya que una vez producido el
desborde el bit T0IF permanece en 1. Es necesario resetear el bit T0IF.

Y lo mas importante es que debemos cargar el TMR0 con el valor apropiado para conseguir el retardo deseado.

Suponga que necesita un retardo de 10 us. Entonces nuestro algoritmo sería:

1. T0IF=0
2. Colocar TMR0 a 246
3. Esperar a que T0IF sea 1.

Puede llamar la atención que hallamos cargado el TMR0 a 245. Observe:

TMR0 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 0
Cuenta: 0 1 1 2 3 3 4 5 6 7 8 9 10
2 4 5 6 7 8 9 10 T0IF=1

Como se puede apreciar si cargamos el TMRO con 246 10 ciclos de instruccion (10 us) mas tarde obtendremos
el retardo necesario si revisamos el valor de T0IF. Para fines prácticos equivale a restar el retardo de 256.

Por tanto no existe una sino múltiples soluciones considerando este último punto y la fórmula :

Retardo= 4*Tosc*TMR0*Preescaler*Bucle.

Observe el siguiente cuadro (considere que los valores siempre deben ser enteros):

Opcion Ciclo de instrucción TMR0 Preescaler Bucle Retardo
1 1us 256 256 15 983040 us
2 1us 256 256 16 1048576 us
3 1us 122 128 64 999424 us
La tabla muestra que los primeros valores que calculamos no han sido tan exactos. Si empleamos la opción 3 estaríamos


PIC16F877

La tabla muestra que los primeros valores que calculamos no han sido tan exactos. Si empleamos la opción 3 estaríamos
mas cerca al segundo.


Algoritmo
De acuerdo a las consideraciones expuestas el registro OPTION_REG debería configurarse así:

X X TOCS TOSE PSA PS2 PS1 PS0
1 1 0 0 1 1 1 0
--------------------------------------------------------------------
XTAL Preescaler 128

Programa Principal
1. Ir banco 1
2. TRISC=0
3. OPTION_REG=b'11001110'
4. Ir banco 0
5. PORTC=0
6. Call RETARDO
7. PORTC=PORTC+1
8. Ir paso 6

Rutina Retardo
1. CONTA=64
2. T0IF=0
3. TMR0=134 (122 cuentas)
4. Si T0IF es 1. Ir paso 6
5. sino ir paso 4
6. CONTA=CONTA -1
7. Si CONTAes 0 ir paso 9
8. sino Ir paso 4
9. Retorno

Diagrama de flujo:

Inic io RETARDO
N

Ir banco 1 W =6 4 CONTA - -==0

S
TRISC=0 x00 CONTA =W
Return

OPTION=0xC6 I NTCO N= 0

Ir banco 0 W =1 34

P ORTC=0x0 0 TMRO =W

Call RE TARDO N
S
T0I F==1
P ORTC++


PIC16F877

Código del Programa

CONTA EQU 0x20 ;Variable CONTA en dirección 0x20 hexadecimal de
;memoria RAM
nop

_inicio
bcf STATUS,RP1


movlw b'11000110' ;Configuración del modulo TMR0
movwf OPTION_REG ;Preescaler = 128

bcf STATUS,RP1

clrf PORTC ;PORTC = 0
_bucle
call _retardo ;Llama la rutina de retardo
incf PORTC,F ;Incrementa el valor del PORTC

_retardo ;T = 4 * Tosc * Valor de TMR0 * Preescaler
movlw d'64' ;Cargar el valor de CONTA para 1 segundo
movwf CONTA
_espera1
clrf INTCON ;Deshabilitar interrupciones
movlw d'134' ;Cargar el valor de TMR0 para 122 cuentas
movwf TMR0 ;(Complemento)
_espera
btfss INTCON,T0IF ;Esperar desborde del TMR0
goto _espera
decfsz CONTA,F ;Decrementar el registro CONTA hasta cero
goto _espera1 ;Si no es cero: ir a _espera1
return ;retorno de call

end


Ingrese al MPLAB:

Asigne como nombre m2p1.pjt.
Abra un nuevo archivo e ingrese el código.
Proceda a enlazar el ICD debugger al la tarjeta demoboard y grabe el programa
Ejecute el programa y verifique si es que aumenta la cuenta que se muestra en el PORTC cada segundo
Proceda a correr el programa paso a paso.

2. Estructura Interna y Funcionamiento del TMR1

El TMR1 es un Temporizador/Contador con un tamaño de 16 bits, lo que requiere el uso de dos registros
concatenados de 8 bits: TMR1H : TMR1L, que son los encargados de guardar el valor del contaje en cada
momento. Dicho valor evoluciona desde 0000h hasta FFFFh. Momento en el cual se activa el señalizador
TMR1IF y se regresa al valor inicial 0000h.


PIC16F877

El valor contenido en TMR1H : TMR1L puede ser leído o escrito y los impulsos de reloj que originan el
contaje ascendente pueden provenir del exterior o de la frecuencia de funcionamiento del microcontrolador
(Fosc/4)
El Timer1 tiene tres formas de funcionamiento:

a) Temporizador
b) Contador Síncrono
c) Contador Asíncrono

Como Temporizador el valor concatenado TMR1H : TMR1L se incrementa con cada ciclo de instrucción
(Fosc/4). En el modo contador, el incremento se puede producir con los flancos ascendentes de un reloj
externo, cuya entrada se aplica a las líneas RC0 y RC1 de la puerta C, o por impulsos aplicados en la línea
RC0.

T1CON: REGISTRO DE CONTROL DEL TIMER1 (DIRECCION 10h)

— — T1CKPS1 T1CKPS0 T1OSCEN T1SYNC TMR1CS TMR1ON
bit 7 bit 0

bit 7-6 Bits no implementados. Leído como 0

bit 5-4 T1CKPS1:T1CKPS0: El Preescaler es un divisor de la frecuencia de los impulsos que se
aplican al TIMER1
11 = 1:8 Valor de Preescaler

bit 3 T1OSCEN: Control de habilitación para el oscilador del Timer1
1 = El Oscilador es habilitado (RC0 y RC1 = entradas del oscilador externo)
0 = El oscilador trabaja en otro modo(RC0 = entrada del oscilador externo)
bit 2 T1SYNC: Determina la posible sincronización o no de los impulsos del reloj externo con los del
reloj interno.
TMR1CS = 1
1 = No sincronización con un reloj externo
0 = Sincronización con un reloj externo TMR1CS = 0
Este bit es ignorado cuando el Timer1 usa el reloj interno
bit 1 TMR1CS: Selecciona la fuente de los impulsos de contaje
1 = Reloj externo desde el pin RC0/T1OSO/T1CKI (en el flanco de subida)
0 = Reloj interno (FOSC/4)
bit 0 TMR1ON: gobierna el permiso o la prohibición de funcionamiento del Timer1.
1 = Habilitar el Timer1
0 = Detener el Timer1

a).- Operación del Timer1 en modo Temporizador

Este modo es seleccionado limpiando el bit TMR1CS (T1CON<1>). En este modo la entrada de reloj al timer
es Fosc/4. El bit T1SYNC (T1CON<2>) no tiene efecto desde el reloj interno; es siempre síncrono.

PIC16F877

b) Timer1 en modo Contador Sincrono

Este modo es seleccionado seteando el bit TMR1CS. En este modo el timer incrementa cada flanco de
subida de una entrada de reloj externo en el pin RC1, cuando el bit T1OSCEN es seteado. O cuando una
entrada de reloj ingresa por el pin RC0, cuando el bit T1OSCEN es limpiado. Si el T1SYNC es limpiado,
entonces el reloj externo es sincronizado con la fase del reloj interno.

c.- Timer1 en modo Contador Asíncrono

Si el bit T1SYNC (T1CON<2>) es seteado, el reloj externo no es sincronizado. El timer continua un
incremento asíncrono a la fase del reloj interno. El timer continuará funcionando durante el modo SLEEP y
podrá generar una interrupción de desborde; el cual podría despertar al procesador del modo SLEEP.

Lectura y escritura del Timer 1 en modo contador Asíncrono

Leer los registros TMR1H TMR1L mientras el timer esta corriendo desde un reloj asíncrono externo
garantizará una lectura válida (tener cuidado con el hardware). Sin embargo el usuario tendrá en mente que
leer 16 bits del timer en 2 registros de 8 bits puede causar molestia si el timer desborda mientras se produce
la lectura.

Para escribir es recomendable que el usuario detenga el timer y escriba recién los valores deseados.

Oscilador para el TIMER1

Un oscilador de cristal puede ser construido entre los pines T1OSI (entrada) y T1OSO (salida
amplificada). Esto es habilitado seteando el bit de control T1OSCEN (T1CON<3>). El oscilador
puede ser hasta de 200 Khz. Este continuará oscilando durante el modo SLEEP.

PIC16F877

Ejercicio 11
Programar el TMR1 para generar un retardo de 524.2 ms. Cada vez que concluya el tiempo se
activará el PORTC de forma escalonada


El modulo timer 1 cuenta con dos registros TMR1H y TMR1L que sumados nos pueden proveer de 2^16
cuentas esto es 65536 cuentas. Si tenemos un ciclo de instrucción de demanda 1 us (XTAL de 4MHZ). El
retraso sera de 65.536 ms. Para alcanzar el valor que deseamos emplearemos el preescaler. Si lo colocamos a
1:8 obtendremos el valor deseado:

Retardo=4*Tosc*TMR1*Preescaler
Retardo=4*0.25us * 65636*8
Retardo=524,288 ms

Al igual que en el caso anterior nos apoyaremos en el bit de desborde del modulo timer 1 TMR1F. Como el
valor lo vamos a mostrar en el PORTC como una escalera que se incrementa cada 524,2 ms usaremos una tabla
para decodificar el valor a mostrar en el PORTC.


Algoritmo
Deshabilitamos el modulo timer 0 (OPTION_REG=0x80) y habilitamos el modulo timer 1( preescaler 1:8,
deshabilitamos oscilador, no hay sincronismo, el clock es interno, el modulo timer 1 esta apagado ).

X X T1CKPS1 T1CKPS0 T1OSCEN - T1SYNC TMR1CS TMR1ON
0 0 1 1 0 0 0 0

Programa Principal
1. Ir banco 1
2. TRISC=0
3. OPTION_REG=b'10000000'
4. Ir banco 0
5. T1CON=b'00110000'
6. CONTA=0, PORTC =0;
7. W=CONTA (indice)
8. CALL DISPLAY
9. PORTC=W
10 CALL RETARDO


PIC16F877

11. CONTA=CONTA +1
12. Si CONTA es 8, entonces CONTA =0, Ir paso 7
13. Sino CONTA =CONTA+1, Ir paso 7

Retardo
1.TMR1IF=0
2. TMR1=0
3. TMR1ON=1
4. Si TMR1IF es 1, entonces TMR1ON=1, return
5. Ir paso 4

Display
1. PCL=PCL+W
2. Return con el valor literal indicado por el indice W

Diagrama de flujo:

Inicio RETARDO Tabla
W =CONTA

Ir banco 1 TMR1IF=0 Saltar a PC=PC+W
Call DISPLA Y

TRISC=0x00 TMR1=0 W =Contenido posicion 0
PORTC=W

OPTION=0x80 TMR1ON=1 W =Contenido posicion 1
Call RETARDO

Ir banco 0 W =Contenido posicion N
CONTA++ N
TMR1IF=1
T1CON=0x30
N S

CONTA=0x00 CONTA==8 TMR1ON=0

PORTC=0x00 S Return

CONTA=0


CONTA EQU 0x20 ;Variable CONTA en dirección 0x20 hexadecimal
;de memoria RAM

nop

_inicio

bcf STATUS,RP1



PIC16F877

movlw b'10000000' ;configuración del registro OPTION
movwf OPTION_REG

bcf STATUS,RP1

movlw b'00110000' ;Contador interno de 16 bits
movwf T1CON

clrf CONTA ;CONTA = 0

_bucle
movf CONTA,W ;Cargar el valor de CONTA en W
call _display ;Llama a la tabla _display
movwf PORTC ;Al retornar de la subrutina el valor de W se saca
;por el PORTC
call _retardo ;Llama a la subrutina retardo
incf CONTA,F ;incrementa el valor de CONTA
movlw d'8' ;Verifica si ha llegado a 8
subwf CONTA,W
btfss STATUS,Z
goto _bucle ;Si no es 8: ir _bucle
clrf CONTA ;Si es 8: CONTA = 0

_retardo
bcf PIR1,TMR1IF ;Borrar la bandera de desborde
clrf TMR1L ;Limpiar los registros de conteo
clrf TMR1H
bsf T1CON,TMR1ON ;Habilita el TMR1
_espera
btfss PIR1,TMR1IF ;Verificar el desborde
goto _espera ;Si no ir _espera
bcf T1CON,TMR1ON ;Si desborda: limpiar bandera de desborde
return ;Retorno

_display
addwf PCL,F ;pcl + W >>>> W
;El PCL se incrementa con el valor de W
;proporcionando un salto
retlw b'10000000' ;retorna con valores para PORTC
retlw b'11000000'
retlw b'11100000'
retlw b'11110000'
retlw b'11111000'
retlw b'11111100'
retlw b'11111110'
retlw b'11111111'

end


Ingrese al MPLAB:

Asigne como nombre m2p2.pjt.
Abra un nuevo archivo e ingrese el código.
Proceda a enlazar el ICD debugger al la tarjeta demoboard y grabe el programa
Corra el programa y verifique si cada 524,2 ms el valor en el PORTC crece como una escalera
Proceda a correr el programa paso a paso.

Ejercicio 12
Modificar el programa anterior para que lea el pin RB0, cuando se pulse deshabilitara el TMR1 y si se
deja de pulsar reanudara el timer.


PIC16F877

El ejercicio es similar al anterior. Configuramos el pin RB0 como entrada (en TRISB). El valor por defecto
en el RB0 es 1-lógico en la tarjeta demoboard. Si la cuenta esta subiendo (con intervalos de 524 ms) y
presionamos el pulsador conectado a RB0 ( pasa a 0-lógico) deshabilitamos el TMR1 con la ayuda del
bit TMR1ON (deshabilitado). En consecuencia la cuenta seguirá siendo visualizada e incrementada por
el resto del programa pero como es muy rápida no podremos verla a simple vista por que el TMR1 ahora
no genera el tiempo de 524 ms. Para solucionar el problema adicionaremos código a la rutina de retardo.
Revisaremos el valor del RB0 dependiendo si es 0 detenemos la cuenta caso contrario el módulo
seguirá generando los retardos. Observe el diagrama de flujo y el código.

Diagrama de Flujo

Inicio RETARDO Tabla
W=CONTA

Ir banco 1 TMR1IF=0 Saltar a PC=PC+W
Call DISPLAY

TRISC=0x00 TMR1=0 W=Contenido posicion 0
PORTC=W

OPTION=0x80 W=Contenido posicion 1
Call RETARDO RB0==1

TRISB<0>=1 S W=Contenido posicion N
CONTA++
TMR1ON=1
Ir banco 0
N

T1CON=0x30 CONTA==8 N
TMR1IF=1

CONTA=0x00 S S

CONTA=0 TMR1ON=0
PORTC=0x00

Return



CONTA EQU 0x20 ;Variable CONTA en dirección 0x20 hexadecimal
;de memoria RAM

nop

_inicio

bcf STATUS,RP1

PIC16F877

movlw b'10000000' ;configuración del registro OPTION
movwf OPTION_REG

bcf STATUS,RP1

movwf T1CON

clrf CONTA ;CONTA = 0

_bucle
movf CONTA,W ;Cargar el valor de CONTA en W
call _display ;Llama a la tabla _display
movwf PORTC ;Al retornar de la subrutina el valor de W se saca
;por el PORTC
call _retardo ;Llama a la subrutina retardo
incf CONTA,F ;Incrementa el valor de CONTA
movlw d'8' ;Verifica si ha llegado a 8
subwf CONTA,W
btfss STATUS,Z
goto _bucle ;Si no es 8: ir _bucle
clrf CONTA ;Si es 8: CONTA = 0

_retardo
clrf TMR1L ;Limpiar los registros de conteo
clrf TMR1H

btfss PORTB,0
goto _deshabilitar ;Ir _deshabilitar

_espera
_deshabilitar
return ;Retorno

_display

;El PCL se incrementa con el valor de W
;proporcionando un salto
retlw b'10000000' ;retorna con valores para PORTC
retlw b'11000000'
retlw b'11100000'
retlw b'11110000'
retlw b'11111000'
retlw b'11111100'
retlw b'11111110'
retlw b'11111111'

end


PIC16F877

Módulo 3 : Convertidor Análogo Digital
Un convertidor análogo digital tiene como entrada un nivel de voltaje (valor analógico) y produce en su
salida un número binario de n bits proporcional al nivel de la entrada (valor digital). Los convertidores de
señal análogo a digital abrevian ADC o A/D.

Uno de los parámetros que definen al A/D es la resolución como la mínima variación de voltaje en la
entrada que produce cambio del valor digital en la salida. Por ejemplo un convertidor de 10 bits tiene un total
de 210 valores (1024 valores de 0 a 1023).

Si tenemos 10V a la entrada la resolución seria de 9,765mV. En este caso el voltaje es de 10V a 0V pero
pueden variar. Por ejemplo si tenemos de 10v a 5v la resolución será:

Resolución= (10v – 5v)/1024=4.88 mV
Una formula para el calculo será:
Resolución= (Vref2-Vref1)/1024
donde las tensiones de referencia son 10V y 5V.

1. Descripción General

El módulo convertidor Análogo Digital (A/D) del PIC 16F877 tiene 8 canales de entrada. La conversión de la
señal analógica aplicada (a uno de los canales) se plasma en número binario de 10 dígitos. El módulo A/D
posee voltajes de referencia que pueden ser seleccionados para emplear las tensiones VDD, VSS del
microcontrolador o puede emplear tensiones aplicadas a los pines RA2 o RA3 (incluso es posible
establecer combinaciones de los anteriores valores).

Para operar el modulo ADC contamos con 4 registros:

 Registro de resultado de byte alto de la conversión A/D (ADRESH). Banco 0, 0x1E
 Registro de resultado de byte bajo de la conversión A/D (ADRESL). Banco 1, 0x9E
 Registro 0 de control del módulo A/D (ADCON0). Banco 0, 0x1F
 Registro 1 de control del móodulo A/D (ADCON1). Banco 1, 0x9F

El detalle del registro ADCON0 se muestra a continuación:


PIC16F877

Y el detalle del registro ADCON1 se muestra a continuación:


PIC16F877

El registro ADCON1 configura las funciones de los pines de entrada al módulo. Como se aprecia se puede
configurar los pines del puerto A como entradas analógicas inclusive la línea RA3 puede funcionar como el
votaje de referencia.

Los registros ADRESH:ADRESL contienen el resultado de la conversión (10 bits). Cuando se ha
completado una conversión el resultado es almacenado en ADRESH:ADRESL y además el bit GO/-DONE
(registro ADCON bit 2) se pone a 0-lógico y el bit ADIF (registro PIR1 bit 7) se pone como 1-lógico. El
registro PIR1 ocupa la posición 0x0C del banco 0. He aquí parte del registro que volveremos a tocar en el
módulo de interrupciones:


PIC16F877

El diagrama de bloques del módulo A/D es:

Después que el módulo A/D ha sido configurado, es necesario esperar un periodo de tiempo para que la
señal sea adquirida (antes de las conversiones empiecen). Cada uno de los canales de entrada tiene su
correspondiente bit de configuración en los registros TRIS y estos han de ser puestos como entradas.

Una vez que el periodo de adquisición ha terminado la conversión A/D puede empezar. Los siguientes
pasos muestran la secuencia de uso:

1. Configure el módulo A/D: (lo cual significa)
 Configurar los pines de entrada de los canales analógicos a usar. Configure los voltajes de
referencia. (en el registro ADCON1)
 Seleccione el canal de entrada al módulo A/D (en el registro ADCON0)
 Seleccione el clock de conversión A/D (en el registro ADCON0)
 Ponga a funcionar el módulo A/D (en el registro ADCON0)

2. Configure la interrupción del A/D si lo desea:
 ADIF=0 -lógico (bit que indica si se produjo una conversión)
 ADIE=1-lógico (habilitador de interrupción del modulo analógico)
 PEIE=1 lógico (habilitador de interrupción de periféricos)
 GIE=1-lógico (Habilitador general de interrupciones)

3. Espere por el tiempo de adquisición (es el tiempo que se demora en trabajar el bloque de sampling and
hold)

4. Comienzo de la conversión
GO/-DONE=1-lógico (en el registro ADCON0)

5. Esperar a que la conversión se complete. Para saber si la conversión termino podemos:
 Revisar el bit GO/-DONE esperando que sea de nuevo 0 -lógico
 O esperar al flag de ADIF sea 1-lógico (puede emplearse como interrupción)

6. Leer el resultado del A/D en el par de registros (ADRESH:ADRESL). No debemos olvidar colocar el bit
ADIF a 0-lógico (si se requiere)


PIC16F877

7. Para la siguiente conversión, regrese al paso 1 o paso 2 dependiendo si solo se usa uno o mas canales.

2. Requerimientos para la adquisición A/D

Para que el modulo convertido A/D trabaje apropiadamente la carga del capacitor que muestrea la señal
análoga debe ser la máxima .

Como se muestra en la figura, la impedancia de la fuente (Rs) y la impedancia del switch interno (Rss)
afecta el tiempo requerido para la carga del capacitor. La máxima impedancia recomendada para la fuente
analógica es de 10 K ohmios. Cuando la impedancia es menor el tiempo de adquisición es menor y por
tanto la respuesta es mejor. Luego que el canal de entrada es seleccionado (o ha sido cambiado) no olvide
esperar un tiempo a que la adquisición del dato sea hecha antes de que la conversión propiamente dicha
empiece.

Para calcular el mínimo tiempo requerido en la adquisición podemos usar la ecuación:

3. Selección del clock de conversión Analógica Digital

Existe otro parámetro que es importante mencionar y es el tiempo de conversión de A/D POR BIT (definida
como TAD). La conversión A/D requiere un mínimo de 12 TAD por 10 bits de conversión, La fuente para el
clock en la conversión A/D se selecciona por software. Hay 7 posibles valores para la selección del TAD:

 2Tosc
 4Tosc
 8Tosc
 16Tosc
 32Tosc
 64Tosc
 Oscilador RC interno que tiene el modulo A/D (crea un retardo de 2us a 6 us).

Para el correcto funcionamiento del módulo el clock de conversión debe ser seleccionado para asegurar un
TAD de 1.6 us como mínimo.

La siguiente tabla muestra el resultado de varios TAD calculados para diferentes clock aplicados al


PIC16F877

microcontrolador.

4. Configuración de los pines de los puertos para que trabajen de forma analógica

Los registros ADCON1 y TRIS controlan la operación de los pines de los canales A/D. Los pines que se
empleen como entradas deben ser configurados en los registros TRIS como 1-lógico. Si en el registro TRIS
se coloca a 0-lógico (como línea de salida) el módulo A/D convertirá el voltaje presente a la salida del pin.
La operación de conversión del A/D es independiente del estado de los bits CHS2:CHS0 y de los bits de los
registros TRIS

Nota

1. Si el puerto A ha sido configurado como analógico y tratamos de leer el registro del puerto (PORTA) lo
que encontraremos serán 0-lógicos. Los pines configurados como salida digital serán leídos como
entradas analógicas con el valor de voltaje presente en las líneas.

2. Si hubiera niveles analógicos en cualquier pin definido como entrada digital (incluyendo los pines
AN7:AN0). Pueden causar en el buffer de entrada un consumo de corriente que esté fuera del rango de
las especificaciones y por tanto dañar el microcontrolador.

5. Conversiones A/D

Si iniciamos una conversión y colocamos a 0-lógico el bit GO/-DONE conseguimos abortar la conversión
A/D que se este llevando a cabo en ese momento. El resultado de la conversión no aparecerá en los
registros ADRESH:ADRESL y se mantendrá el último valor convertido.

Después que la conversión A/D es abortada, la siguiente adquisición en el canal seleccionado empieza
automáticamente. El bit GO/-DONE puede ser colocado a 1 para empezar la conversión.

Como se aprecia en la figura después que el bit GO es colocado a 1-lógico comienza la conversión y al
inicio hay que desconectar el condensador lo cual demanda como máximo 1 TAD, luego vienen los 10TAD
correspondientes a los 10 bits del A/D y se necesita un TAD mas para depositar el resultado en los registros
ADRES, colocar el bit GO/-DONE de nuevo a 0-lógico y el bit ADIF a 1-lógico.

Nota. EL bit GO/-DONE y el bit ADON están en el registro ADCON0 pero no debe ser activados a la vez,


PIC16F877

esto es en la misma instrucción.

6. Registros que almacenan el resultado de la conversión

El par de registros ADRESH:ADRESL almacenan el resultado de la conversión A/D. Este par de registros
ocupan 16 bits. EL módulo A/D tiene la flexibilidad de colocar el resultado justificado a la derecha o a la
izquierda de esos 16 bits (formato). El bit que selecciona el formato es el ADFM (registro ADCON1 bit 7).
La figura muestra como el detalle de la justificación.

Los bits extras (6 bits) son llenados con 0-lógicos. Si en un programa no se emplea el módulo A/D es
posible usar los registros ADREH :ADRESL como si fueran registros de propósito general (registros de 8
bits).

7. Operación del módulo A/D durante la operación SLEEP

El módulo A/D puede seguir operando durante el modo SLEEP, esto requiere que el clock A/D sea la red
RC (ADCS1:ADCS0=111). Cuando el clock RC es seleccionado, el módulo A/D espera un cliclo de
instrucción antes de empezar la conversión. Esto le permite a la instrucción SLEEP ser ejecutada
eliminando todos los ruidos digitales producidos por el swticheo en la conversión.

Cuando la conversión es completada, el bit GO/-DONE es colocado a 0-lógico y el resultado es cargado a
los registros ADRES. Si está habilitada la interrupción del módulo A/D el microcontrolador se despierta o
sale del modo SLEEP.

Si las interrupciones del módulo A/D no están habilitadas, el módulo A/D será apagado pese a que el bit
ADCON sigue aun en 1-lógico. Cuando se apaga el modulo A/D se tiene el mínimo consumo de corriente.

Nota. Para que el módulo A/D opere durante el modo SLEEP la fuente del clock A/D debe ser siempre el
RC (ADCS1:ADCS0=11). Para permitir que la conversión ocurra durante el modo SLEEP asegurece de
colocar la instrucción SLEEP inmediatamente después de colocar el bit GO/-DONE a 1-lógico.

8. Efectos en el RESET

Después de un RESET el módulo A/D esta apagado y si había una conversión en curso ésta es abortada.
Todos los pines que entran al modulo A/D son configurados como entradas analógicas. El valor presente en
ADRESH:ADRESL no se modifica después de un RESET. Luego de encender el microcontrolador el valor
presente en ADRESH:ADRESL es aleatorio (basura).

Ejercicio 13

Diseñar un programa que permita leer el voltaje aplicado al canal 0 del módulo ADC, convertirlo a un
valor digital de 10 bits y mostrar los ocho bits mas significativos en el PORTC


PIC16F877

a)Definiciones previas

El módulo del ADC cuenta con dos registros ADRESH y ADRESL donde se almacena automaticamente la
conversión digital de 10bits.
Sin embargo es posible seleccionar a cual de los dos registros se va a leer como ceros los 6 bits que restan.

Con ayuda del bit ADFM del registro ADCON1 podemos seleccionar la distribución de los 10 bits. Por
ejemplo si ADFM=1 los bits estaran asignados entre los 8 bits de ADRESL y los 2 menos significativos de
ADRESH.
Por otro lado si ADFM=0 los bits estarán asignados a los 8 bits de ADRESH y los 2 mas significativos de
ADRESL. Para el programa a diseñar vamos a asignar el valor de 0 a ADFM.

Luego es importante recordar que el conversor necesita un tiempo de adquisición antes de empezar la
conversión por lo que es recomendable generar por software un retardo que como mínimo debe ser de 19,72
us. En el programa a diseñar realizaremos un retardo con ayuda del TMR0 y asignar el preescaler 1:256 hasta
que desborde, obteniendo asi un retardo de 65 us. Si bien es cierto este retardo esta sobredimensionado, es
importante recalcar que el tiempo de adquisición puede crecer en función a la impedancia de entrada. (max
impedancia recomendada = 10kohm)

b)Diseño del programa

La configuración del registro ADCON0 sera de la siguiente manera:

ADCS1 ADCS0 CHS2 CHS1 CHS0 GO/DONE X ADON
0 1 0 0 0 0 0 1

La configuración del registro ADCON1 será de la siguiente manera:

ADFM X X X PCFG3 PCFG2 PCFG1 PCFG0
0 0 0 0 1 1 1 0

La configuración del registro OPTION_REG sera de la siguiente manera:

X X TOCS TOSE PSA PS2 PS1 PS0
0 0 0 0 0 1 1 1
----------------------------------------------------------
Preescaler 256
Programa principal
1.- Ir banco 0
2.- ADCON= b'01000001'
3.- Ir banco 1
4.- Puertos: A,B,C,D,E >> Salidas
5.- Linea AN0 como entrada
6.- OPTION_REG = b'00000111'


PIC16F877

7.- ADCON1 = b'00001110'
8.- Banco 0
9.- Limpiar PuertoC
10.- Preguntar si TMR0 desbordo INTCON<TOIF> si no esperar
11.- Limpiar indicador de desborde
12.- Empezar conversion
13.- Preguntar si termino la conversion. ADCON<GO>si no esperar
14.- PORTC = ADRESH mover el dato al puertoC
15.- Ir paso 10

Diagrama de flujo
I nicio

Con figu rar A /D
Justificar el byte men os
sig nificat ivo
Fosc/8 >>> Reloj
1 can al an alogo

P ort: A ,B, C,D,E >>> S alidas
Bit 0 (PortA) >>> En trad a
Limp iar el PORTC

Con figu rar el TMR0
P reescaler 1:2 56

N Timer 0
desbordad o?

S
Lim piar el in dicad or d e desborde
Em pezar con version A /D

N Conversion
comp letad a?

S

Escribir el resultado
en el P ORT C

Código del programa:


nop

PIC16F877
_inicio

bcf STATUS,RP1

movlw b'01000001' ;A/D conversion Fosc/8
movwf ADCON0

bcf STATUS,RP1


movlw b'00000111'
movwf OPTION_REG ;TMR0 preescaler, 1:156

movlw b'00001110' ;A/D Port AN0/RA0
movwf ADCON1

bsf TRISA,0 ;RA0 linea de entrada para el ADC
bcf STATUS,RP1
clrf PORTC ;Limpiar PORTC
_bucle
btfss INTCON,T0IF
goto _bucle ;Esperar que el timer0 desborde
bcf INTCON,T0IF ;Limpiar el indicador de desborde
bsf ADCON0,GO ;Empezar la conversion A/D

_espera
btfsc ADCON0,GO ;ADCON0 es 0? (la conversion esta completa?)
goto _espera ;No, ir _espera
movf ADRESH,W ;Si, W=ADRESH
movwf PORTC ;Muestra el resultado en PORTC

goto _bucle ;Ir bucle
end

Ejercicio 14

Elaborar un programa que lea el canal 0 del modulo ADC y que muestre el resultado en los 6 bits
menos significativos del PORTC (RC0-RC5) adicionalmente active un pin del Pic (RC7) cuando el
valor adquirido por el ADC sea mayor a 512 y desactive cuando sea menor a ese valor.

a) Definiciones previas:
Para el desarrollo del presente ejercicio es importante recordar la instrucción “rrf f,d” que permite rotar los
bits de un registro hacia la derecha, de manera que el dato que obtengamos del ADC se rote a la derecha y
podamos obtener la data en los 6 bits menos significativos del PuertoC.

Algoritmo
1.- Ir banco 0
2.- ADCON= b'01000001'
3.- Ir banco 1
4.- Puertos: A,B,C,D,E >> Salidas
5.- Linea AN0 como entrada
6.- OPTION_REG = b'00000111'
7.- ADCON1 = b'00001110'
8.- Banco 0
9.- Limpiar PuertoC
10.- Preguntar si TMR0 desbordo INTCON<TOIF> si no esperar
11.- Limpiar indicador de desborde
12.- Empezar conversion

PIC16F877

13.- Preguntar si termino la conversion. ADCON<GO>si no esperar
14.- Registro ADC = ADRESH
15.- Rotar 2 veces a la derecha el registro ADC
16.- Preguntar: ADC es mayor a 128, si no PORTC<7>=0
17.- PORTC<7>=1
18.- Ir paso 10

Diagrama de Flujo:

Inicio
N
Limpiar el indicador de desborde
ADC<128
Empezar conversion A/D
Configurar A/D S
Justificar el byte menos
significativo Activar RC7 Desactivar RC7
Fosc/8 =Reloj
1 canal analogo N
Conversion
completada?

Port: A,B,C,D,E = Salidas S
Bit 0 (PortA) =Entrada
Limpiar el PORTC ADC=ADRESH

Configurar el TMR0 ADC rlf 2 veces
Preescaler 1:256 ADC<7,6>=0

PORTC=ADC
N S
desbordo TMR0

Código del programa:

ADC EQU 0x20

_inicio
bcf STATUS,RP1
movwf ADCON0
bcf STATUS,RP1


movlw b'00000111'
movwf ADCON1
bcf STATUS,RP1
_bucle

PIC16F877
btfss INTCON,T0IF
bsf ADCON0,GO ;Comenzar conversion A/D
_espera
movwf ADC ;ADC=W
rrf ADC,F ;ADC /4
rrf ADC,F
bcf ADC,7
bcf ADC,6
movfw ADC ;W = ADC
movwf PORTC ;PORTC = W
movlw D'32' ;Comparamos el valor del ADC para saber si es menor que 128
subwf ADC,W
btfss STATUS,C ;Es mayor a 128?
goto _desactivar ;No, desactivar RC7
bsf PORTC,7 ;Si, RC7 = 1 logico
_desactivar
bcf PORTC,7 ;RC7 = 0 logico

end
Ejercicio 15
Un tanque es empleado para almacenar agua y se ha conectado un sensor para saber el nivel de
agua. El sensor se ha conectado al canal 0 del Pic 16F877 y un indicador es accionado por el pin
RC7. Desarrollar un programa que informe si el nivel de agua esta en el rango de 64 a 128 unidades
del ADC RC7=0 (RC7=1 fuera del rango)

El ejercicio es un ejemplo simple de una aplicación a un tanque que necesita controlar el nivel de líquido. Y
se tiene un setpoint entre 64 y 128. Es decir dentro de este rango el indicador (RC7) estará apagado.
Cuando el valor del adc se encuentre fuera del rango entre 64 y 128; el indicador (RC7) que representa una
alarma se encenderá.

Diagrama de flujo

Inicio
N
Limpiar el indicador de desborde
ADC>64
Empezar conversion A/D
Configurar A/D S
Justificar el byte menos
significativo
Fosc/8 =Reloj S
1 canal analogo N ADC>128 Activar RC7
Conversion
completada? N

Port: A,B,C,D,E = Salidas S Desactivar RC7
Bit 0 (PortA) =Entrada
Limpiar el PORTC ADC=ADRESH

Configurar el TMR0 ADC rlf 2 veces
Preescaler 1:256 ADC<7,6>=0

PORTC=ADC
N S
desbordo TMR0

PIC16F877


ADC EQU 0x20
_inicio
bcf STATUS,RP1
movwf ADCON0
bcf STATUS,RP1
clrf TRISE
movlw b'00000111'
movwf ADCON1
bcf STATUS,RP1
_bucle
btfss INTCON,T0IF
bsf ADCON0,GO ;Start A/D conversion
_espera
movwf ADC ;ADC=W
rrf ADC,F ;ADC /4
rrf ADC,F
bcf ADC,7
bcf ADC,6
movfw ADC ;W = ADC
movlw D'16' ;Comparamos el valor del ADC para saber si es menor que 64
subwf ADC,W
goto _activar ;No, ir _activar
goto _mayor ;Si, es mayor
_activar
bsf PORTC,7 ;RC7 = 1 logico
_mayor
movlw D'32' ;Comparamos el valor del ADC, es menor que 128?
subwf ADC,W
goto _desactivar ;No, ir desactivar
goto _activar ;Si, ir _activar
_desactivar
bcf PORTC,7 ;RC7 = 0 logico

end


PIC16F877

Módulo 4: Comunicación Serie Asíncrona
Entre las herramientas que disponen los PIC16F8x se encuentra el USART, llamado SCI (Serial
Comunications Interface), puede funcionar como un sistema de comunicación bidireccional, adaptándose a
multitud de periféricos y dispositivos que transfieren información de forma serial, tales como un ordenador.
También puede trabajar en modo unidireccional para soportar periféricos como memorias, conversores, etc.
El USART (Transmisor/Receptor Síncrono/Asíncrono Serie) puede trabajar de dos formas:

 Asíncrono (Bidireccional)
 Síncrono (Unidireccional)

En el modo asíncrono, la comunicación serie del USART en los PIC16F8x esta soportada por las líneas
RC6/TX/CK y RC7/RX/DT por las que se mueven los bits a la frecuencia interna de reloj. En el modo
síncrono, los bits de información circulan en ambos sentidos por la línea DT a la frecuencia de los impulsos
que genere el maestro por la linea CK.

En el presente módulo vamos a enfocar el estudio del modo asíncrono.

En esta forma de comunicación serie, se usa la norma RS-232-C, donde cada palabra de información o dato
se envía independientemente de los demás. Suele constatar de 8 o 9 bits y van precedidos por un bit de
START (inicio) y detrás de ellos se coloca un bit de STOP (parada), de acuerdo con las normas del formato
estandar NRZ (Non Return-to-Zero) Los bits se transfieren a una frecuencia fija y normalizada. La USART
transmite y recibe primero el bit menos significativo.

La USART en modo asíncrono contiene los siguientes elementos:

 Generador de Baudios
 Circuito de Muestreo
 Transmisor Asíncrono
 Receptor Asíncrono

Generador de Baudios

Para el protocolo asíncrono RS-232-C, la frecuencia en baudios (bits por segundo) a la que se realiza la
transferencia se debe efectuar a un valor normalizado: 330, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400,
etc. Para generar esta frecuencia, el USART dispone de un generador de frecuencia en Baudios, BRG, cuyo
valor es controlado por el contenido grabado en el registro SPBRG.

Aparte del valor X cargado en el registro SPBRG, la frecuencia en baudios del generador depende del bit
BRGH del registro TXSTA <2>. En el caso de que BRGH = 0 se trabaja en baja velocidad y si BRGH = 1 se
trabaja en alta velocidad. Según este bit se obtendrá el valor de una constante K necesaria en la
determinación de la frecuencia de funcionamiento.
Fosc
Frecuencia (baudios ) =
( K * ( X + 1))
X es el valor cargado en el registro SPBRG
BRG
Si BRG = 0, baja velocidad y K = 64
Si BRG = 1, baja velocidad y K = 16

PIC16F877


PIC16F877

Trasmisor Asíncrono

La figura muestra el diagrama por bloques de la sección de transmisión del USART en modo asíncrono.

El dato que se desea transmitir por el USART se deposita en el registro TXREG y a continuación se
traspasa al registro de desplazamiento TSR, que va sacando los bits secuencialmente y a la frecuencia
establecida. Ademas, antes de los bits del dato de información incluye un bit de inicio y después de sacar
todos los bits añade un bit de parada. El USART receptor recibe, uno a uno, los bits, elimina los de control y
los de información una vez que han llenado el registro de desplazamiento RSR los traslada
automáticamente al registro RCREG, donde quedan disponibles para su posterior procesamiento.

Si observamos el diagrama de bloques de la sección transmisora del USART. El núcleo esta constituido por
el registro de desplazamiento TSR, que obtiene el dato desde el registro TXREG y luego lo va desplazando
y sacando bit a bit, en serie, por la línea RC6/TX/CK. El primer bit que sale es el de menos peso. El dato a
transferir se carga por software en TXREG y se transfiere al TSR en cuanto se haya transmitido el bit de
parada del dato anterior. LA transferencia entre los dos registros se realiza en un ciclo y entonces el
señalizador TXIF se pone a 1, para advertir que el registro de transmisión se ha vaciado. También en este
momento puede producirse una interrupción si se ha posibilitado el uso de interrupciones. Cuando se
escribe otro dato sobre TXREG, l señalizador TXIF se pone a 0. El bit TRMT sirve para indicar el estado del
registro TSR y vale 1 cuando esta vacío.

La secuencia de pasos a seguir para una transmisión en el USART es la como sigue:

1. Configurar las líneas RC6/TX/CK como salida y RC7/RX/DT como entrada.
2. Asignar SYNC=0 y SPEN=1 para activar el USART como asíncrono.
3. Si se va a trabajar con interrupción, asignar TXIE=1, además de habilitar las interrupciones.
4. Si el dato consta de 9 bits, en lugar de los 8 típicos, asignar el bit TX9=1. El noveno bit se colocará en
TX9D (TXSTA)
5. Se carga el valor adecuado en el registro SPBRG, para producir la frecuencia de trabajo deseada. Hay
que controlar el bit BRGH (alta y baja velocidad)
6. Activar la transmisión con TXEN = 1. El bit TXIF tendra valor 1; ya que TXREG se encuentra vacio.
7. Cargar en TXREG el dato a transmitir. Comienza la transmisión.

TXSTA: TRANSMIT STATUS AND CONTROL REGISTER (ADDRESS 98h)


PIC16F877

bit 7 CSRC: bit de selección de reloj
Modo asíncrono: no incluye
Modo síncrono
1 = Modo maestro (reloj generado internamente desde BRG)
0 = Modo esclavo (reloj generado por una fuente externa)
bit 6 TX9 : Habilita el bit 9 de transmisión
1 = Selecciona transmisión de 9 bits
0 = Selecciona transmisión de 8 bits
bit 5 TXEN: Activa la transmisión
1 = Transmisión activada
0 = Transmisión desactivada

Nota: SREN/CREN anula TXEN en modo síncrono.

bit 4 SYNC: Bit de selección del modo del USART
1 = Modo síncrono
0 = Modo asíncrono

bit 3 Unimplementado: Leido como '0'

bit 2 BRGH:Bit de selección de la velocidad de baudios

Modo asíncrono:
1 = Alta velocidad
0 = Baja velocidad
Modo Sincrono:
No se usa en este modo

bit 1 TRMT: Bit de estado del registro de desplazamiento de transmisión
1= TSR vacío
0 = TSR no vacío

bit 0 TX9D: Bit 9 del dato a transmitir (puede ser el bit de paridad)


PIC16F877

Receptor Asíncrono

La figura muestra el diagrama de bloques de la sección receptora del USART

Los datos se reciben en serie, bit a bit, por la linea RC7/RX/DT y se van introduciendo secuencialmente en
el registro de desplazamiento RSR que funciona a una frecuencia 16 veces más rapida que la de trabajo
(baud rate). Cuando el dato consta de 9 bits hay que programar el bit RX9 = 1 y el noveno bit de información
se colocará en el bit RX9D del registro RCSTA.

Una vez que el modo asíncronoha sido seleccionado, la recepción es habilitada colocando a 1-lógico el bit


PIC16F877

CREN (RCSTA<4>). El corazón de la recepción serial es el registro de corrimiento de recepción (RSR).
Después de detectar el bit de parada la data presente en RSR es transferida al registro RCREG( si es que
está vacío). Si la transferencia ha sido completada con éxito el RCIF (PIR1<5>) es puesto a 1-lógico. Si lo
deseamos podemos usar esta característica para trabajar interrupciones. Para ello deberemos habilitar el bit
RCIE (PIE1<5>). El bit RCIF solo es de lectura y colocado a 0-lógico por hardware ; es decir cuando el
registro RCREG esta vacío. Al parecer el registro RCREG es un solo registro pero no es asi; el registro
RCREG es una suerte de pila de dos posiciones. Por tanto es capaz de almacenar 2 datos (bytes) y
mantener un tercer dato en RSR. Si la pila está llena y se llena el RSR (tercer dato) es decir llega el bit de
stop de ese tercer dato el microcontrolador procede a colocar a 1-lógico el bit OERR (over run error bit) y el
valor presente en RSR se pierde. De darse esta situación lo que debemos hacer es rescatar los dos datos
que estan en la pila de RCREG. Luego resetear el OERR, para eso es necesario resetear el bit CREN
(ponerlo a 0-lógico y luego a 1-lógico). Cuando se activa el bit OERR las transferencias de RSR a RCREG
son deshabilitadas por lo tanto debemos cumplir con hacer el reset del bit CREN para normalizar la
recepción. Hay otro bit que también es importante señalar y es el bit FERR (RCSTA<2>) error de frame o
trama o marco. El bit FERR se coloca a 1-lógico si detecta un 0-lógico como bit de parada. Por lo tanto
antes de leer lo que contiene el registro RCREG es necesario revisar el valor de los bits FERR y OERR.

La siguiente es la secuencia de pasos a realizar para configurar la recepción asíncrona:

1. Inicializar el registro SPBRG con el valor apropiado que genere los baudios necesarios. No olvide colocar
un valor al bit BRGH en función a si va o no a transmitir en alta velocidad.
2. Habilite la puerta serial asíncrona colocando a 0-lógico el bit SYNC y a 1-lógico el bit SPEN.
3. Si se va a trabajar con interrupción, asignar RCIE=1, además de habilitar las interrupciones.
4. Habilite la recepción colocando a 1-lógico el bit CREN.
5. El bit RCIF se colocará a 1-lógico cuando un dato llegue completo al microcontrolador y una interrupción
se generará si es que se ha seteado el bit RCIE.
6. Lea el registro RCSTA para obtener el valor del noveno bit (si es que esta trabajndo con 9 bits de datos)
y determine si hubo error en la comunicación (revise los bits OERR y FERR).
7. Si no hubo error lea los 8 bits de datos del registro RCREG.
8. Si no hubo algun error resetee el bit CREN.

bit 7 SPEN: Habilitación del puerto serie
1 = Puerto serie habilitado (configures RC7/RX/DT and RC6/TX/CK pins as serial port pins)
0 = Puerto serie deshabilitado

bit 6 RX9: Habilita el bit 9 de recepción
1 = Selecciona recepción de 9 bits
0 = Selecciona recepción de 8 bits

bit 5 SREN: Configura la recepción sencilla
Modo asíncrono no incluye
Modo síncrono maestro
1 = Habilita recepción sencilla
0 = Deshabilita recepción sencilla
Modo síncrono esclavo no se utiliza

bit 4 CREN: Configura la recepción continua
Modo asíncrono:
1 = Habilita modo de recepción continua
0 = Deshabilita recepción continua
Modo síncrono:
1 = Habilita recepción continua hasta que el bit CREN es borrado
0 = Deshabilita recepción continua

bit 3 ADDEN: Detección de dirección

PIC16F877
Modo asíncrono con 9 bits (RX9 = 1):
1 =Activa la detección de dirección, activa la interrupción y descarga el buffer de recepcion al activarse
RSR<8>
0 =Desactiva la detección de dirección, todos los bits son recibidos y el bit 9 puede ser utilizado como bit de
paridad

bit 2 FERR: Bit de error de trama
1 = Error de trama (puede ser actualizado leyendo el registro RCREG y recibir el siguiente dato válido
0 = No hay error de trama

bit 1 OERR: Bit de error de sobrepasamiento
1 = Error de sobrepasamiento (puede ser borrado escribiendo un 0 en el bit CREN)
0 = No hay error de sobrepasamiento

bit 0 RX9D: Bit 9 del dato recibido (Puede ser el bit de paridad)

Ejercicio 16

Transmitir muestras analógicas provenientes del canal AN= del ADC del PIC hasta la computadora y
visualizar el dato por el hyper terminal de Windows.

a) Definiciones previas

- Para el desarrollo de este programa es recomendable contar con un resonador por que nos brinda una
frecuencia mas exacta que la nos da una red RC. En los ejercicios que se muestran a continuación
asumimos que estamos trabajando con un cristal de 4MHz.
- Necesitamos de un programa que nos permita recibir o transmitir datos al microcontrolador por eso
emplearemos el Hyper terminal que es un accesorio de comunicaciones que encontramos en Windows. La
configuración es bastante sencilla y la configuración debe coincidir con la que hemos seleccionado para en
el PIC.
- Este programa lee un dato del canal AN0 del A/D y lo transmite a la PC a (2400 baudios:8 bits de
datos:ninguna paridad:1 bit de parada y ningún control de flujo). El manejo del A/D es similar a los
programas anteriores con la diferencia que no usamos el timer 0 para generar el retardo (mínimo 19,2 us)
para el tiempo de adquisición sino que las instrucciones que empleamos en el programa nos permiten
asegurar el tiempo apropiado.


Algoritmo

1. Ir banco 0.
2. ADCON0: ADCS1 ADCS0 CH2 CH1 CH0 GO/-DONE ----- ADON
0 1 0 0 0 0 --- 1
Seleccionamos el canal 0 del A/D (CH2-0), encendemos el modulo (ADCON=1) y elegimos el
TAD Fosc/8 (ADS1:0)
3. Ir banco 1.
4. TRISA=TRISB=TRISC=TRISD=TRISE=Salidas
5. ADCON1: ADMF ADCS2 ------ ------ PCFG3 PCFG2 PCFG1 PCFG0
0 0 0 0 1 1 1 0
Justificamos el resultado de los registros ADRES a la izquierda (ADMF=0). Solo el pin RA0 será
canal analógico y las tensiones de referencia para el ADC serán VREF+=VDD y VREF-= VSS
6. TRISA<0>=0, configurar el pin RA0 como entrada.
7. TRISC<6>=1, configurar el pin RC6 como salida para la Tx serial.
8. SPBRG =25 (si y solo si el Cristal es de 4MHz )para lograr una frecuencia de 2400 baudios
(referirse a la tabla).
9. TXSTA<BRGH>=0 para baja velocidad de acuerdo a la tabla del registro SPBRG
10. TXSTA<SYNC>=0 configuramos en modo asíncrono
11. Ir banco 0

PIC16F877

12.RCSTA<SPEN>=1 habilitamos la puerta serial.
13. Ir banco 1
14. TXSTA<TX9>=0 , elegimos 8 bits de datos para la transmisión.
15.TXSTA<TXEN>=1, habilita la transmisión, automáticamente el bit TXIF se va a 1-lógico
16. GO/-DONE=1. Iniciar la conversión A/D.
17. Si GO/-DONE es 1 ir paso 17
18. Si GO/-DONE es 0 ir paso 19
19. TXREG=PORTC=ADRESH
20. Si TXIF=0 Ir paso 20
21. Si TXIF=1 Ir paso 16

Diagrama de Flujo

Inicio

TXSTA<TX9>=0(8 bits de datos)
Ir banco 0 TXSTA<TXEN>=1(;Activa la Tx) >>TXIF = 1
Configurar A/D Ir banco 0
ADCON0=01000001
(Fosc/8, AN0,A/D=ON)
ADCON0<GO>=1
(iniciar conversion)

Ir banco 1
Port: A,B,C,D,E como Salidas N
ADCON<GO>==0
ADCON1=00001110
(Just Izq,AN0, VDD,VSS) S
TRISA<0> RA0 entrada
TRISC<6> salida Tx
W=ADRESH
SPBRG=25(2400 baudios)
TXSTA<BRGH>=0 (baja velocidad)
TXSTA<SYNC>=0 (Asincrono)
TXREG=W
Ir banco 0

PORTC=W

RCSTA<SPEN>=1
(habilitar puerto serie) N
Ir banco 1 S
PIR1<TXIF>==1


ADDR_L equ 0x20
DATA_L equ 0x21

org 0x00
nop
nop

bcf STATUS,RP1

movwf ADCON0

PIC16F877
bcf STATUS,RP1

clrf TRISE

movwf ADCON1

bsf TRISA,0 ;Canal AN0 como entrada

bcf TRISC,6 ;RC6/TX salida, pin de transmisión
movlw d'12' ;2400 baud rate Xtal=4Mhz
movwf SPBRG
bcf TXSTA,BRGH ;Selección de baja velocidad
bcf TXSTA,SYNC ;Modo asíncrono

bcf STATUS,RP1

bsf RCSTA,SPEN ;habilita el puerto serie

bcf STATUS,RP1

bcf TXSTA,TX9 ;8 bits de datos a transmitir
bsf TXSTA,TXEN ;Activa la transmisión serial, TXIF = 1

bcf STATUS,RP1
_adc
_espera

movwf TXREG ;TXREG = W
_esperatx
btfss PIR1,TXIF ;Espera hasta que transmisión culminó
goto _esperatx
goto _adc ;Ir adc

end

Configurar el Hyper terminal.

Abrir el hyper terminal. Ingresar a:

Inicio->Accesorios->Comunicaciones->Hyper terminal

Si el Hyper terminal no esta instalado

Ingrese a:
Inicio-> Configuración panel de control -> Agregar quitar programas
Elija la pestaña Instalación de Windows. Ahora seleccione Comunicaciones y habilite el Hyper
terminal.


PIC16F877

Una vez que abra el hyper terminal observará
una ventana como la que se muestra.
Elija el ícono para crear una conexión.
A continuación le aparecerá una ventana de
mensajes:
Necesita instalar un modem antes de
poder hacer una conexión Desea hacerlo
hora?
Elija el botón “No”

Ahora elija un icono que identifique la
conexión. Asigne como nombre:
“demo”
A continuación aparece una ventana para
seleccionar el puerto con el que operará la
conexión. Como el ICD esta conectado al
COM1 elegiremos en esta ventana el
“COM2”
Presione el botón Aceptar


PIC16F877

Ahora proceda a configurar el puerto serial
propiamente dicho.
Bits por segundo : 2400
Bits de datos : 8
Paridad : Ninguna
Bit de parada : 1
Control de flujo : ninguno

Presione el botón Aceptar.

Si todo ha terminado sin
novedad aparecerá una
ventana como la que se
muestra en este momento
podrá usted conectarse
con algún dispositivo que
tenga conectado al
COM2 y que transmita
bajos parámetros
establecidos
(2400:8:0:1:Ninguna)

Trabajo en el MPLAB

Ingrese al MPLAB cree un proyecto
c:Archivos de programaMPLABm4e1.pjt

Ingrese el código correspondiente al programa y adicione el nodo al proyecto.
Compile. Si no hay errores proceda a grabar el programa en el PIC con ayuda del ICD debugger.
Conecte el demoboard a la PC (COM2) y revise el funcionamiento del programa.

Ejercicio 17
Recibir datos provenientes de la computadora de forma serial y mostrarlos en el PORTC



PIC16F877

Para el desarrollo del programa es importante conocer la frecuencia del XTAL con el que funcionará el
microcontrolador. En nuestro caso es de 4MHz. Ahora a partir de eso definimos la velocidad de transmisión que
será de 2400 bits por segundo. Por tanto Ese valor esta tipificado como de baja velocidad y el bit BRGH ha de
ser 0. En base a las tablas mostradas en el apartado teórico elegimos 25 para el registro SPBRG. Colocamos el
bit SYNC a 0 para una transmisión asíncrona. Este programa solo recepciona datos por tanto configuramos el
pin RC7 como entrada. El diagrama de bloques del USART nos musetra que hay 2 bits que controlan el trabajo
de recepción; SPEN es una suerte de compuerta que debemos habilitar y el bit CREN también ya que indica que
se llevará una recepción continua de datos. En el diagrama de bloque observamos la aparición de otros bits como
es el caso del OERR y el FERR que sirve para la detección de errores. También figura el bit TX9 que define si la
transmisión se realiza con 8 ó 9 bits de datos, es este caso optaremos por 8 bits de datos. Finalmente existe un bit
el RCIF que se pone a 1 cuando un byte ha llegado exitosamente, usaremos esta característica para recoger el
valor del USART y lo pasaremos al PORTC. El proceso se realiza en forma continua.


Algoritmo
1. Ir banco 1.
2. Configurar TRISA=TRISB=TRISC=TRISD=TRISE como salidas
3. Colocar el pin RC7 como entrada
4. Configurar la frecuencia de recepción. Considerando un XTAL de 4MHz tenemos SPBRG=25
5. Configurar para que trabaje a baja velocidad, BRGH=0
6. Configurar el modo asíncrono, SYNC=0
7. Ir banco 0
8. Habilitar la compuerta serie de entrada, SPEN=1
9. Configurar 8 bits de datos, RX9=0
10. Configurar recepción continua, CREN=1
11. Si PIR<RCIF>=0 Ir paso 11
13. PORTC=RCREG
14. Ir paso 11

Diagrama de Flujo

Inic io

Ir banco 1
P ort: A,B,C,D,E c omo Salidas
TRIS C<7>=1 R C7 entrada
N
SP BRG =25(2400 baudios)
TXSTA <BRG H>=0 (baja velocidad) PIR1<RCIF>==1
TXSTA<SYNC>=0 (Asinc rono)
Ir banco 0 S

W =RC RE G

PORTC= W
R CSTA<S PEN> =1
(habilitar puerto s erie)
RC STA<RX 9>=0 (8 bits )
R CS TA<CR EN>=1(Rx continuo)


org 0x00
nop

PIC16F877
nop

bcf STATUS,RP1

clrf TRISE

bsf TRISC,7 ;RC7/Rx entrada, pin de recepción
movwf SPBRG


bcf STATUS,RP1


bcf RCSTA,RX9 ;8 Bits de datos
bsf RCSTA,CREN ;Para Rx Continuo

_espera
btfss PIR1,RCIF ;Pregunta si el buffer de RX es full

movf RCREG,W ;Si, W=RCREG y pone a cero el RCIF
goto _espera

end

Trabajo en el MPLAB


c:Archivos de programaMPLABm4e2.pjt

Ingrese el código correspondiente al programa y adicione el nodo al proyecto.
Compile. Si no hay errores proceda a grabar el programa en el PIC con ayuda del ICD debugger.

Conecte el demoboard a la PC (COM2) y revise el funcionamiento del programa. No olvide abrir una sesión
(Hyper Terminal) para recibir los datos. Cada dato que ingrese por medio del teclado será visualizado en el
PORTC del PIC16F877. Pruebe con los números 0,1,2,3,4 y 5 si todo marcha bien observara números
binarios consecutivos en el PORTC debido a son consecutivos en la tabla de codigos ASCII.

Ejercicio 18
Diseñe un programa en el PIC 16F877 que reciba datos de la computadora, los muestre por el PORTC
y devuelva el mismo dato a la computadora para poder visualizar los datos por el hyper terminal de
Windows

El programa lo que pretende es crear una suerte de “echo“ de tal forma que el valor enviado al presionar una
tecla sea visualizado en el PORTC del microcontrolador. A continuación ese mismo valor que fue recibido será
devuelto a la PC (es como si rebotará), es decir es un “echo”. En este programa debemos conjuncionar tanto la
transmisión como la recepción serial.



PIC16F877

Algoritmo
1. Ir banco 1.
2. Configurar TRISA=TRISB=TRISC=TRISD=TRISE como salidas
3. Colocar el pin RC6 como salida
4. Colocar el pin RC7 como entrada
5. Configurar la frecuencia de recepción. Considerando un XTAL de 4MHz tenemos SPBRG=25
6. Configurar para que trabaje a baja velocidad, BRGH=0
7. Configurar el modo asíncrono, SYNC=0
8. Ir banco 0
9. Habilitar la compuerta serie de entrada y la compuerta serie de salida, SPEN=1
10. Ir banco 1
11. Configurar 8 bits de datos en transmisión , TX9=0
12. Habilitar transmisión serie, TXEN=1
13. Ir banco 0
14. Configurar 8 bits de datos en recepción , RX9=0
15. Configurar recepción continua, CREN=1
18. PORTC=RCREG
19. TXREG=RCREG
20. Si PIR<TXIF>=0 Ir paso 20
21. Si PIR<TXIF>=1 Ir paso 16

Diagrama de Flujo

In ic io

N
Ir ba n co 1 P IR 1<RC IF>==1
P or t: A ,B ,C ,D,E c om o S a lid a s
TRIS C <6 >=0 salida S
TRIS C<7 >=1 R C7 e n tra da
S P B RG =2 5 (2 4 0 0 b a u d ios)
W =RC RE G
TX S TA =0 ( b aja ve lo cid ad )
TX S TA <S Y N C>=0 ( A sin c ro n o)
Ir ba n co 0
P O R TC= W

TX R E G=W
RC S TA <S P E N >=1 (h ab il ita r
co m p u e rta s d e Tx y R x se ria le s)
Ir ba n co 1
TX S TA <TX 9 >=0 ( 8 b its en tra sm s ion ) N
TX S TA <TX E N >=1 (h a b il itar tx se rial P IR 1 <TX IF >==1
Ir ba n co 0
RC S TA <R X 9 >=0 (8 b its en re ce p cion )
R CS TA <CR E N >=1 (R x con ti n u o) S


org 0x00
nop
nop

bcf STATUS,RP1
clrf TRISE

PIC16F877
movwf SPBRG
bcf STATUS,RP1


bcf STATUS,RP1


bcf STATUS,RP1


_esperarx
btfss PIR1,RCIF ;Pregunta si el buffer de RX es full
goto _esperarx ;No, ir _espera

movf RCREG,W ;Si, W=RCREG y pone a cero el RCIF
movwf TXREG ;Transmitir dato

_esperatx
goto _esperatx ;No, ir _esperatx

goto _esperarx ;Si, ir _esperarx
end

Trabajo en el MPLAB

c:Archivos de programaMPLABm4l4.pjt

Conecte el demoboard a la PC (COM2) y revise el funcionamiento del programa con ayuda del Hyper
terminal. Si todo marcha bien notara como el carácter que digita aparece en el PORTC y ademas es puesto en
la ventana del Hyper terminal.


PIC16F877

Módulo 5 : Manejo de interrupciones
La familia Pic16F87x tiene 13 fuentes de interrupciones los de 28 pines y 14 los de 40 pines. Al aceptarse
una interrupción se salva el valor del PC (contador de porgrama) en la pila y se carga aquel con el valor
0004h, que es el Vector de Interrupcion. La mayoría de los recursos o periféricos de que disponen los
Pic16F87x son capaces de ocacionar una interrupción, si se programan adecuadamente los bits de los
registros que pasamos a describir a continuación.

1. Desbordamiento del TMR0
2. Activación de la patita de interrupción RB0/INT
3. Cambio de estado de una de las cuatro patitas de mas peso del puerto B
4. Finalización de la escritura de un byte en la EEPROM

Hasta aqui se tienen las mismas causas de interrupción del Pic16F84

5. Desbordamiento del Timer1
6. Desbordamiento del Timer2
7. Captura o comparación en el módulo CCP1
8. Captura o comparación en el módulo CCP2
9. Transferencia en la puerta serie Síncrona
10.Colisión de bus en la puerta serie Síncrona
11.Fin de la transmisión en el USART
12.Fin de la recepción en el USART
13.Fin de la conversión en el conversor A/D
14.Transferencia en la puerta paralela esclava (Esta causa de interrupción no esta disponible en los
Pic16F87x de 28 patitas)

Registro de Control de Interrupciones (INTCON)

Es un registro que podemos leer o escribir y lo lo encontramos en cualquiera de los cuatro bancos,
ocupando las direcciones 0x0Bh, 0x8Bh, 0x10Bh, 0x18Bh, respectivamente. Tiene la mision de controlar las
interrupciones provocadas por el TMR0, cambio de estado en las cuatro líneas de mas peso de la puerta B y
activación de la patita RB0/INT. El bit PEIE actua como una segunda llave parcial de permiso o prohibición
de las causas de interrupción que nos estan contenidas en INTCON y que las provocan los restantes
periféricos del microcontrolador. GIE es el bit de permiso global de todas las interrupciones.

INTCON REGISTER (ADDRESS 0Bh, 8Bh, 10Bh, 18Bh)

bit 7 GIE: Bit de permiso global de interrupciones
1 = Enables all unmasked interrupts
0 = Disables all interrupts
bit 6 PEIE: Bit de permiso de los perifericos que no se controlan con INTCON
1 = Enables all unmasked peripheral interrupts
0 = Disables all peripheral interrupts
bit 5 TMR0IE: Bit de permiso de interrución del TMR0
1 = Enables the TMR0 interrupt
0 = Disables the TMR0 interrupt
bit 4 INTE : Bit de permiso de la interrución externa por RB0/INT
1 = Enables the RB0/INT external interrupt
0 = Disables the RB0/INT external interrupt
bit 3 RBIE: Bit de permiso de interrución por cambio en RB4-RB7
1 = Enables the RB port change interrupt


PIC16F877

0 = Disables the RB port change interrupt
bit 2 TMR0IF: Señalizador de desbordamiento en TMR0
1 = TMR0 register has overflowed (must be cleared in software)
0 = TMR0 register did not overflow
bit 1 INTF: Señalizador de activación de la patita RB0/INT
1 = The RB0/INT external interrupt occurred (must be cleared in software)
0 = The RB0/INT external interrupt did not occur
bit 0 RBIF: Señalizador de cambio en RB4 - RB7
1 = At least one of the RB7:RB4 pins changed state; a mismatch condition will continue to set
the bit. Reading PORTB will end the mismatch condition and allow the bit to be cleared
(must be cleared in software).
0 = None of the RB7:RB4 pins have changed state


Contiene los bits que permiten (1) o prohiben (0) las interrupciones provocadas por los periféricos internos
del microcontrolador y que no estaban contempladas en INTCON.

Ocupa la dirección 8Ch y para que cumplan su función los bits de PIE1 es necesario que PEIE=1 en
INTCON <6>. El bit PSPIE solo es valido en los modelos de 40 pines, manteniéndose a 0 en los que tienen
28 pines.

PIE1 REGISTER (ADDRESS 8Ch)

bit 7 PSPIE: Parallel Slave Port Read/Write Interrupt Enable bit(1)
1 = Enables the PSP read/write interrupt
0 = Disables the PSP read/write interrupt

Note 1: PSPIE is reserved on PIC16F873A/876A devices; always maintain this bit clear.

bit 6 ADIE : A/D Converter Interrupt Enable bit
1 = Enables the A/D converter interrupt
0 = Disables the A/D converter interrupt
bit 5 RCIE : USART Receive Interrupt Enable bit
1 = Enables the USART receive interrupt
0 = Disables the USART receive interrupt
bit 4 TXIE : USART Transmit Interrupt Enable bit
1 = Enables the USART transmit interrupt
0 = Disables the USART transmit interrupt
bit 3 SSPIE: Synchronous Serial Port Interrupt Enable bit
1 = Enables the SSP interrupt
0 = Disables the SSP interrupt
bit 2 CCP1IE: CCP1 Interrupt Enable bit
1 = Enables the CCP1 interrupt
0 = Disables the CCP1 interrupt
bit 1 TMR2IE: TMR2 to PR2 Match Interrupt Enable bit
1 = Enables the TMR2 to PR2 match interrupt
0 = Disables the TMR2 to PR2 match interrupt
bit 0 TMR1IE: TMR1 Overflow Interrupt Enable bit
1 = Enables the TMR1 overflow interrupt
0 = Disables the TMR1 overflow interrupt

PIC16F877

Contiene los bits de permiso de interrupción de las tres causas que no figuran en PIE1. La de fin de
escritura en la EEPROM, colisión de bus en el modo SSP y producción de una captura o una comparación
en el módulo CCP2.

PIE2 REGISTER (ADDRESS 8Dh)

bit 7 Unimplemented: Read as '0'
bit 6 CMIE: Comparator Interrupt Enable bit
1 = Enables the Comparator interrupt
0 = Disable the Comparator interrupt
bit 4 EEIE: EEPROM Write Operation Interrupt Enable bit
1 = Enable EEPROM write interrupt
0 = Disable EEPROM write interrupt
bit 3 BCLIE: Bus Collision Interrupt Enable bit
1 = Enable bus collision interrupt
0 = Disable bus collision interrupt
bit 2-1 Unimplemented: Read as '0'
bit 0 CCP2IE : CCP2 Interrupt Enable bit
1 = Enables the CCP2 interrupt
0 = Disables the CCP2 interrupt

Registros de los señalizadores de interrupciones 1 y 2 (PIR1 y PIR2)
En correspondencia con los bits de permiso/prohibición de las causas de interrupción recogidas en los
registros PIE1 y PIE2, existen otros dos registros, PIR1 y PIR2, cuyos bits actuan de señalizadores del
momento en el que se origina la causa que provoca la interrupción, independientemente de si está
permitida o prohibida. Ocupan las direcciones 0Ch y 0Dh, respectivamente.

PIR1 REGISTER (ADDRESS 0Ch)

bit 7 PSPIF: Parallel Slave Port Read/Write Interrupt Flag bit(1)
1 = A read or a write operation has taken place (must be cleared in software)
0 = No read or write has occurred
Note 1: PSPIF is reserved on PIC16F873A/876A devices; always maintain this bit clear.

bit 6 ADIF : A/D Converter Interrupt Flag bit
1 = An A/D conversion completed
0 = The A/D conversion is not complete
bit 5 RCIF : USART Receive Interrupt Flag bit
1 = The USART receive buffer is full
0 = The USART receive buffer is empty
bit 4 TXIF : USART Transmit Interrupt Flag bit
1 = The USART transmit buffer is empty
0 = The USART transmit buffer is full
bit 3 SSPIF: Synchronous Serial Port (SSP) Interrupt Flag bit
1 = The SSP interrupt condition has occurred, and must be cleared in software before returning
from the Interrupt Service Routine. The conditions that will set this bit are:
• SPI
- A transmission/reception has taken place.


PIC16F877
• I2C Slave
• I2C Master
- The initiated START condition was completed by the SSP module.
- The initiated STOP condition was completed by the SSP module.
- The initiated Restart condition was completed by the SSP module.
- The initiated Acknowledge condition was completed by the SSP module.
- A START condition occurred while the SSP module was idle (Multi-Master system).
- A STOP condition occurred while the SSP module was idle (Multi-Master system).
0 = No SSP interrupt condition has occurred
bit 2 CCP1IF: CCP1 Interrupt Flag bit
Capture mode:
1 = A TMR1 register capture occurred (must be cleared in software)
0 = No TMR1 register capture occurred
Compare mode:
1 = A TMR1 register compare match occurred (must be cleared in software)
0 = No TMR1 register compare match occurred
PWM mode:
Unused in this mode
bit 1 TMR2IF : TMR2 to PR2 Match Interrupt Flag bit
1 = TMR2 to PR2 match occurred (must be cleared in software)
0 = No TMR2 to PR2 match occurred
bit 0 TMR1IF: TMR1 Overflow Interrupt Flag bit
1 = TMR1 register overflowed (must be cleared in software)
0 = TMR1 register did not overflow

PIR2 REGISTER (ADDRESS 0Dh)

bit 6 CMIF: Comparator Interrupt Flag bit
1 = The Comparator input has changed (must be cleared in software)
0 = The Comparator input has not changed
bit 4 EEIF: EEPROM Write Operation Interrupt Flag bit
1 = The write operation completed (must be cleared in software)
0 = The write operation is not complete or has not been started
bit 3 BCLIF: Bus Collision Interrupt Flag bit
1 = A bus collision has occurred in the SSP, when configured for I2C Master mode
0 = No bus collision has occurred
bit 2-1 Unimplemented: Read as '0'
bit 0 CCP2IF: CCP2 Interrupt Flag bit
Capture mode:
1 = A TMR1 register capture occurred (must be cleared in software)
0 = No TMR1 register capture occurred
Compare mode:
1 = A TMR1 register compare match occurred (must be cleared in software)
0 = No TMR1 register compare match occurred
PWM mode:
Unused

Lógica de Interrupciones:


PIC16F877

Ejercicio 20
Diseñar y simular un programa que trabaja la interrupción RB0/INT para ir acumulando los flancos de
subida que vayan ingresando por el pin RB0. En este primer ejemplo el bucle principal del programa
no “tareas”.

a) Diseño del programa MPLAB

Condiciones:
 Debe existir una variable “contador” que acumule los pulsos que llegan al RB0/INT. Al inicio del programa
la variable ha de ser colocada a 0.
 Los pulsos son detectados por el flanco de subida.
 En el programa principal debe existir un bucle que ejecute instrucciones de no operación en forma infinita.

Diagrama de flujo El diagrama de flujo comienza con la configuración del microcontrolador, ingreso al banco
1, allí se configuran los registros INTCON, TRISB y el bit INTEDG del OPTION a fin de detectar pulsos de
entrada en RB0/INT por flanco de subida. La rutina de interrupción incrementa la variable CONTADOR en
una unidad, y además resetea el flag INTF.

Inicio

interrupt
Ir banco 1 Contador=0

Contador++
INTCON=0x90 nop

INTF=1
TRISB=0x01 nop

retif
Ir banco 0 nop

Los valores para los bits del registro INTCON son:

GIE EEIE T0IE INTE RBIE T01F INTF RBIF
1 0 0 1 0 0 0 0 = 0x 90



PIC16F877
list p=16f877

CONTADOR EQU 0x20 ;POSMEM en la que usaremos una variable

ORG 0 ;Vector de RESET
nop
nop
goto INICIO ;Alta a la direccion donde se inicia el programa
ORG 4 ;Vector de INTERRUPCION
incf CONTADOR,1 ;Contador++
bcf INTCON,INTF ;Resetea el flag de la interrupcion RB0/INT
retfie ;Fin rutina de interupcion
INICIO
bcf STATUS,RP1

clrf TRISE ;PORTD salida
bsf TRISB,0 ;RB0 como entrada
movlw 0x90
movwf INTCON ;Configura INTCON
bsf STATUS,INTEDG ;Detecta flancos de subida que llegan a RB0/INT

bcf STATUS,RP1

clrf CONTADOR ;Contador=0

BUCLE nop ;No operacion
nop
goto BUCLE ;Ir a BUCLE

END

b) Simulación MPLAB

Ingrese al MPLAB, cree un proyecto. Luego ingrese el código que se mencionado anteriormente, guárdelo en
un archivo . Compile el programa para verificar que este libre de errores.
 Asigne un botón al RB0/INT en el ASYNCHRONUS STIMULUS.
Para hacer esta tarea:
 Ingresar al menú -> DEBUG -> STIMULUS SIMULATOR -> ASYNCHRONUS STIMULUS
 Para asociar Stim 1(P) a RBO haga clic derecho sobre el botón Stim 1 (P). Elija la opción Assing
PIN. Seleccione RB0
 Asegurece que el tipo de estimulo a ser aplicado sea tipo PULSE.


PIC16F877

Abra las ventanas siguientes:

 Stack Window
 Special Funcion Register
 File Register

Acomode las en la ventana a fin que pueda tener una visión de todas ellas a la vez.

 Proceda a simular el programa ingrese al modo STEP (F7, avance paso a paso ). Avance hasta ingresar a
la etiquta “BUCLE”.
 Con ayuda del mouse simule un pulso en RB0/INT (haga un click en: RBO (P), ventana
ASYNCHRONUS STIMULUS). Observara como es que simulador salta a la rutina de interrupción e
incrementa el valor de la cuenta CONTADOR (registro 0x0C).
 Observe el lo que sucede en la ventana STACK WINDOWS.

TRACE POINT

 Resetee el programa (DEBUG->RUN->RESET)
 Coloque el mouse sobre la línea “bcf INTCON,INTF” , click izquierdo, BREAK POINT
 Cree un punto de revisión (TRACE POINT)
 Coloque el mouse sobre la instrucción “incf CONTADOR,1”, click izquierdo, TRACE POINT


PIC16F877

 Abra la ventana TRACE WINDOWS (menú Windows -> Trace Memory)
 Ahora corra el programa (click sobre el semáforo verde). Ingrese 5 pulsos en el pin RB0/INT del
microcontrolador.
 Detenga el programa (click en el SEMAFORO ROJO).
 Observe que aparece en la ventana TRACE MEMORY.

NOTA.- Los TRACE POINTS siempre se muestran en COLOR VERDE. Es posible usar el TRACE
POINT en combinación con el BREAK POINT. Desde luego que solo visualizara los datos
acumulados hasta encontrar el BREAK POINT.

OBSERVACIONES.-La ventana TRACE MEMORY reporta los cambios operados sobre la linea que
ha sido marcada con el TRACE POINTS. Como nuestro objetivo era examinar el valor de
CONTADOR pusimos el TRACE POINTS sobre la instrucción “incf CONTADOR,1”.

CUESTIONARIO: Use el simulador para responder las siguientes preguntas:

a) ¿Que es lo que pasa si elimina y/o comenta la línea?

bcf INTCON,INTF En la rutina de interrupción.¿ Porque?

b) ¿Qué es lo que pasaría en la ventana STACK del microcontrolador?

c) ¿Qué es lo que pasa con el bit GIE del registro INTCON cuando entramos a la rutina de
interrupción?
Explique que utilidad tiene esto.

d) Si reemplazamos la instrucción:

retfie por la instrucción return.
¿Funcionaría el programa? ¿Porque?. Sugerencia. Observe el valor de GIE.

e) Reemplace la rutina de interrupción para que quede así:

ORG 4
incf CONTADOR,1
bcf INTCON,INTF
bsf INTCON,GIE
goto BUCLE

¿Funcionaria el programa? Porque ? Cual es la intención en la ejecución de bsf INTCON, GIE?
¿Qué se puede ver en la ventana de STACK WINDOWS
¿Qué pasa cuando se presenta el overflow del STACK?

Ejercicio 21

Configurar el TMR1 para generar espacios de tiempo de 500ms. Cada vez que se cumpla el tiempo
invertir el valor del RC7 (similar a un led intermitente). Emplear la interrupción RB0 para incrementar
el valor del PORTC cada vez que llegue una petición.


PIC16F877

Definiciones Previas

El PIC16F877 cuenta con 14 causas que pueden originar una interrupción; el uso de interrupciones es
importante porque permite realizar varias tareas a la vez. Cuando se produce una interrupción se salva el valor
del contador de programa y se carga con el valor 0x04 donde debe estar la rutina de interrupción. Una vez
concluída la rutina de interrupción restablece el valor del contador del programa.

Inicio retardo interrupcion

Borrar bandera de interrupcion
Ir banco1 Borrar bandera
Puertos como salida de desbordeTMR1H
RB0 entrada TMR1L=10 N S
Habilitar INTR RBO Habilitar TMR1
RC7=0 RC7=0
(flanco de subida)
Habilitar GIE
S N
N
N
Verificar desborde RC7=0 Incrementar PORTC
Ir banco 0
Habilitar contador interno S S
de 16 bits
Limpiar PORTC Limpiar PORTC
Limpiar bandera de desborde Limpiar PORTC
Activar Led RC7

Return
Encender led RC7
Retfie
Llamar a retardo
Limpiar led RC7
Llamar a retardo

goto _inicio ;Ir _inicio
org 0x04 ;Vector de interrupcion
goto _interrupción ;Ir rutina de interrupcion

_inicio
bcf STATUS,RP1

clrf PIE1
clrf PIE2
bsf INTCON,INTE ;Habiltar la interrupción de RB0
bcf OPTION_REG,INTEDG ;Flanco de subida en RBO
bsf INTCON,GIE ;Habilitador general de interrupciones

bcf STATUS,RP1

movwf T1CON

clrf PORTC ;PORTC=0

_bucle
bsf PORTC,7 ;RC7 = 1
call _retardo ;Retardo de 500 ms
bcf PORTC,7 ;RC7 = 0
call _retardo ;Retardo de 500 ms

_retardo


PIC16F877
clrf TMR1H ;TMR1H = 0
movlw 0xa ;TMR1L = 10
movwf TMR1L
_espera
return ;Retorno

_interrupción ;Rutina de interrupcion
bcf INTCON,INTF ;Borra flag de interrupcion RBO
btfsc PORTC,7 ;RC7 = 0
goto _compara ;No, ir _compara
movlw 0x7f ;PORTC = 0x7f?
subwf PORTC,W
btfss STATUS,Z
goto _salida ;No, ir _salida
clrf PORTC ;Si, PORTC = 0
retfie ;Fin interrupcion

_compara
movlw 0Xff ;PORTC = 0xff?
subwf PORTC,W
btfss STATUS,Z
goto _salida ;No, ir _salida
clrf PORTC ;Si, PORTC = 0
bsf PORTC,7 ;RC7 = 1

_salida
incf PORTC,F ;PORTC = PORTC + 1
END

Ejercicio 22
Configurar el canal AN0 del ADC para mostrar en forma permanente el valor de conversión en el
puerto C. Cada vez que llegue una interrupción provocada por el hiperterminal el microcontrolador
enviará a la PC el valor actual del ADC.

Durante la ejecucion de las interupciones se suele cambiar algunos valores por efecto de la
ejecución de una instruccion (por ejemplo el STATUS se modifica cuando ejecutamos una
instrucción). El contexto o los registros importantes deben guardarse al inicio de la rutina de
interrupción y deben restituirse antes de salir de la misma. Por eso es que el fabricante sugiere
guardar al menos los siguientes registros:


PIC16F877

Inicio interrupcion

Puertos como salida Guardar W,STATUS,FSR,
Configurar A/D Fosc/8 PCLAH y OPTION_REG
RC6 salida pin Tx
RC7 entrada pin Rx
Habilitar PORT serie
2400 bps Xtal =4Mhz Deshabilitar interrupcion de periferiocs
Modo Asíncrono Limpiar la bandera de interrupcion
8 bits de datos

TXREG=ADRESH
Habilitar interrup recepcion serie
Deshabilitar el resto de interrup
N
Tx Termino?

S
Empezar conversión
Limpiar bandera de interrupcio

N Habilitar interrupcion de perifericos
Conversion completada? restaurar OPTION_REG,PCLAH,
FSR,STATUS,W
S

PORTC=ADRESH retfie


_int_save_W EQU 0x20 ;Var para guardar W
_int_save_STATUS EQU 0x21 ;Var para guardar STATUS
_int_save_FSR EQU 0x22 ;Var para guardar FSR
_int_save_PCLATH EQU 0x23 ;Var para guardar PCLATH
_int_save_OPTION_REG EQU 0x24 ;Var para guardar OPTION_REG



movwf _int_save_W ;Guardar W
swapf STATUS,W ;Guardar STATUS
movwf _int_save_STATUS
swapf FSR,W ;Guardar FSR
movwf _int_save_FSR
swapf PCLATH,W ;Guardar PCLATH (Pagina de programa)
movwf _int_save_PCLATH
swapf OPTION_REG,W ;Guardar OPTION_REG (Bancos)
movwf _int_save_OPTION_REG


_inicio
bcf STATUS,RP1

movwf ADCON0

bcf STATUS,RP1



PIC16F877

movwf SPBRG


movwf ADCON1


clrf PIE1
clrf PIE2

bsf PIE1,RCIE ;Habilita INTR Recepcion Serial
bsf INTCON,PEIE ;Habilita INTR perifericos
bsf INTCON,GIE ;Habilitador general de interrupciones

bcf STATUS,RP1


bcf STATUS,RP1


bcf STATUS,RP1

clrf PORTC ;PORTC=0

_bucle
_espera

movwf PORTC ;Muestra el resultado en PORTC



bcf INTCON,PEIE ;Deshabilita INTR perifericos
movfw ADRESH ;W= ADC
movwf TXREG ;Transmitir dato, TXREG = W

_esperatx

movf RCREG,W ;Limpia el flag de interrupcion RCIF =0

swapf _int_save_OPTION_REG,W ;Restaurar valor de OPTIO_REG
movwf OPTION_REG
swapf _int_save_PCLATH,W ;Restaurar valor de PCLATH
movwf PCLATH
swapf _int_save_FSR,W ;Restaurar valor de FSR
movwf FSR
swapf _int_save_STATUS,W ;Restaurar valor de STATUS
movwf STATUS
swapf _int_save_W,W


PIC16F877
retfie

END

Ejercicio 23

Diseñe un programa en el Pic16F877 que funcione con la interrupción del USART. Si desde el
hiperterminal se presiona la tecla ‘A’ RC0 = 1, ‘a’ RC0 = 0, ‘B’ RC1 = 1, ‘b’ RC1 = 0, ‘C’ RC2 = 1, ‘c’
RC2 = 0.

Inicio interrupcion
S
W=indice
w=tecla
llamar tabla_salidas
Guardar W,STATUS,FSR,
Puertos como salida N
PCLAH y OPTION_REG
RC6 salida pin Tx
RC7 entrada pin Rx
tecla=w
Habilitar PORT serie incrementa indice
transmitir w
2400 bps Xtal =4Mhz
Deshabilitar interrupcion de periferiocs
Modo Asíncron
Limpiar la bandera de interrupcion
8 bits de datos
N N
indice=6 Termino Tx
tecla=RCREG S
Habilitar interrup recepcion serie indice=0 S
Deshabilitar el resto de interrup
Habilitar interrupcion de perifericos
W=indice restaurar OPTION_REG,PCLAH,
FSR,STATUS,W

llamar tabla_teclas
retfie


_int_save_W EQU 0x20 ;Var para guardar W
_int_save_STATUS EQU 0x21 ;Var para guardar STATUS
_int_save_FSR EQU 0x22 ;Var para guardar FSR
_int_save_PCLATH EQU 0x23 ;Var para guardar PCLATH
_int_save_OPTION_REG EQU 0x24 ;Var para guardar OPTION_REG
tecla EQU 0x25
indice EQU 0x26

org 0x00 ;Inicio del programa


movwf _int_save_W ;Guardar W
swapf STATUS,W ;Guardar STATUS
movwf _int_save_STATUS
swapf FSR,W ;Guardar FSR
movwf _int_save_FSR
swapf PCLATH,W ;Guardar PCLATH (Pagina de programa)
movwf _int_save_PCLATH
swapf OPTION_REG,W ;Guardar OPTION_REG (Bancos)
movwf _int_save_OPTION_REG
_inicio


PIC16F877
bcf STATUS,RP1


movwf SPBRG


clrf PIE1
clrf PIE2

bsf PIE1,RCIE ;Habilita INTR Recepcion Serial
bsf INTCON,GIE ;Habilitador general
;de interrupciones

bcf STATUS,RP1


bcf STATUS,RP1

bsf TXSTA,TXEN ;Activa la transmisión serial TXIF=1

bcf STATUS,RP1


clrf PORTC ;PORTC=0

_bucle goto _bucle ;Ir bucle


bcf INTCON,PEIE ;Deshabilita INTR perifericos
movf RCREG,W ;Limpia el flag de interrup RCIF =0
movwf tecla
clrf indice
_busca_tecla
movfw indice
call _teclas
subwf tecla,W
btfsc STATUS,Z
goto _sigue
incf indice,F
movlw D'6'
subwf indice,W
btfsc STATUS,Z
goto _retorno
goto _busca_tecla
_sigue
movf indice,W
call _salidas

movfw tecla
movwf TXREG ;Transmitir dato, TXREG = W

_esperatx

_retorno


PIC16F877
swapf _int_save_OPTION_REG,W ;Restaurar valor de OPTIO_REG
movwf OPTION_REG
swapf _int_save_PCLATH,W ;Restaurar valor de PCLATH
movwf PCLATH
swapf _int_save_FSR,W ;Restaurar valor de FSR
movwf FSR
swapf _int_save_STATUS,W ;Restaurar valor de STATUS
movwf STATUS
swapf _int_save_W,W

retfie

_teclas

;El PCL se incrementa con el valor
;de W proporcionando
;un salto
retlw A'A' ;retorna con valores para PORTC
retlw A'B'
retlw A'C'
retlw A'a'
retlw A'b'
retlw A'c'

_salidas

;El PCL se incrementa con el valor
;de W proporcionando
;un salto
goto _on_RC0
goto _on_RC1
goto _on_RC2
goto _off_RC0
goto _off_RC1
goto _off_RC2

_on_RC0 bsf PORTC,0
return
_on_RC1 bsf PORTC,1
return
_on_RC2 bsf PORTC,2
return
_off_RC0 bcf PORTC,0
return
return
return

END


PIC16F877

Módulo 6: Memoria EEPROM
Memoria de Datos EEPROM y Memoria FLASH de Programa
La memoria EEPROM( llamada de datos) y la memoria FLASH (memoria de programa) pueden ser leídas y
escritas durante la ejecución de un programa. Trabajan con la tensión de alimentación del microcontrolador
(VDD). Para operar ambos bloques de memoria disponemos de los siguientes registros especiales de
función (SFR):

EECON1
EECON2
EEDATA
EEDATH
EEADR
EEADRH

La memoria de datos (EEPROM) tiene una palabra de 8 bits. Cuando accedemos a este bloque de memoria
el registro EEDATA contiene los 8 bits de datos y el registro EEADR contiene la dirección que deseamos
trabajar. El PIC16F877 tiene 256 posiciones de memoria de datos (EEPROM) numeradas de 0x00 a 0xFF
(de 0 a 255). La memoria de datos (EEPROM) es una memoria no volátil que se graba eléctricamente, es
útil por que nos permite almacenar valores o parámetros que sean persistentes en la ejecución de la
aplicación. Esto es, que no se borren frente a la pérdida de energía o reset.

En la memoria FLASH (programa) podemos leer o escribir palabras. El acceso a la memoria de programa
se hace para el cálculo del checksum y la calibración de tablas de almacenamiento. La escritura de un byte
o de una palabra borra automáticamente la localización seleccionada y coloca en ella el dato elegido. La
escritura de la memoria de programa cesa todas las operaciones hasta que es completada. La memoria de
programa no puede ser accedidas durante un ciclo de escritura por tanto ninguna instrucción puede ser
ejecutada. Durante la operación de escritura el oscilador continua trabajando los demás módulos. Si se
sucede una interrupción esta queda en espera (en una suerte de cola) hasta que el ciclo de escritura de la
memoria de programa haya terminado. Terminado el ciclo, ejecuta una instrucción mas (que se cargo antes
de que empiece la grabación) y luego salta al vector de interrupción.

Cuando trabajamos la memoria FLASH (programa) los registros EEDATH:EEDATA sirven para almacenar el
contenido, recordemos que la palabra de la memoria de programa es de 14 bits. Los registros
EEADRH:EEADR sirven para direccionar la posición de memoria (13 bits) dado que las direcciones varían
de 0 a 8K (0x000 a 0x3FFF). Los bits superiores que no se emplean se llenan con ceros.

Los valores escritos en la memoria de programa no tiene que ser necesariamente valores correspondientes
a instrucciones. Por tanto los 14 bits almacenados pueden servir como parámetros, números seriales,
paquetes de 7 bits ASCII , etc. La ejecución de una posición de la memoria de programa que contenga
datos resulta en un código NOP.

El registro EEADR
Sirve para direccionar (apuntar) a una posición de las 256 disponibles para la memoria EEPROM o para las
8192 de la memoria de programa (FLASH). El registro EEADRH contiene los valores mas significativos, la
EEADR los 8 menos significativos.

Los registros EECON1 y EECON2
El registro EECON1 es el registro que contiene los bits de control del proceso de lectura o escritura en la
memoria EEPROM. El registro EECON2 es un registro que se usa en la secuencia de escritura y que
físicamente no existe, si se lee se encuentra que esta lleno de ceros.

En el registro EECON1 esta el bit EEPGD (posición 7) que indica si el trabajo a realizar se lleva a efecto
sobre la memoria de datos o sobre la memoria de programa. Cuando es colocado a cero las operaciones
serán sobre la EEPROM (memoria de datos) y si es colocado a 1 las operaciones son sobre la memoria de
programa (FLASH)

Los bits WR y RD del registro EECON1 sirven para controlar y revisar el estado de la operaciones de


PIC16F877

escritura y lectura respectivamente. Para iniciar cualquier de esas operaciones se coloca a 1-lógico el bit de
la operación. Cuando se ha completado un ciclo de lectura o escritura los bits se colocan a 0-lógico
nuevamente. Por software solo se puede colocar a 1-lógico.

El bit WREN (write enable) se coloca a 1 para habilitar la operación de escritura esto para evitar escrituras
espurías en el EEPROM. Cuando el microcontrolador es energizado el bit WEN permanece a 0-lógico.

En el registro EECON1encontramos el bit WRERR que es una bandera que se activa (coloca a 1-lógico)
cuando se ha producido un error en la escritura de la EEPROM que puede deberse a un RESET, la
activación de WDT. Siempre es recomendable revisar el bit WRERR para saber si la grabación termino
exitosamente si no es así se procede a reescribir el dato. Los valores de EADR y EEDATA permanecen
iguales así como el bit EEPGD.

El bit EEIF es una bandera que se coloca a 1-lógico cuando la operación de escritura ha terminado, debe
ser colocada a 0 por software. La bandera se puede usar cuando deseamos trabajar interrupciones. A
continuación se presenta el detalle del registro EECON1:

EECON1 REGISTER (ADDRESS 18Ch)

bit 7 EEPGD : Bit selector de memoria Programa(FLASH)/Data (EEPROM )
1 = Acceso a la memoria de programa (FLASH)
0 = Acceso a la memoria de datos (EEPROM)
Este bit no puede ser cambiado una vez que la operación de escritura esta en progeso
bit 6-4 No implementados: Se leen como '0'
bit 3 WRERR: Bandera de Error de EEPROM
1 = Si la operación de escritura ha terminado premauramente
si se ha producido algun MCLR(RESET) o reset de Watchdog durante la escritura
0 = Completo la operación de escritura
bit 2 WREN: Bit habilitador de ciclo de escritura en EEPROM
1 = Permite un cliclo de escritura
0 = Inhabilita la escritura en la EEPROM
bit 1 WR: Bit de control de escritura
1 = Inicia un ciclo de escritura. El bit es puesto a 0 por hardware una vez completada la escritura
El bit WR solo puede ser puesto a 1-logico por software.
0 = Ha sido completado un ciclo de escritura en EEPROM
bit 0 RD: Bit de control de lectura
1 = Inicializa la lectura de la EEPROM; RD es puesto a 0 por hardware.
El bit RD solo puede ser puesto a 1-logico por software.
0 = No se ha empezado un ciclo de lectura en la EEPROM

Operación de lectura de la memoria de datos EEPROM

La secuencia de pasos para efectuar una secuencia de lectura en la memoria EEPROM es la siguiente:

 Cargar el registro EEADR con la dirección que nos interesa acceder.
 Colocar a 0-lógico el bit EEPGD del registro EECON1 para indicar que vamos a trabajar en la memoria
de datos(EEPROM).
 Colocar a 1-lógico el bit RD del registro EECON1.
 En el siguiente ciclo de instrucción podemos obtener el contenido en el registro EEDATA.

El registro EEDATA contendrá el valor que no escribió hasta que se lea el valor o se vuelva a ejecutar la
operación de escritura. El siguiente segmento de código muestra un ciclo de lectura:


PIC16F877
bcf STATUS,RP0

movlw DATA_EE_ADDR ;EEADR=direccion a leer
movwf EEADR

bsf STATUS, RP0 ;Ir banco 3

bcf EECON1,EEPGD ;Indicar trabjo en la memoria de datos EEPROM
bsf EECON1,RD ;Iniciar el ciclo de lectura

movf EEDATA,W ;W=EEDATA

Operación de escritura en la memoria de datos EEPROM

Al igual que en el caso anterior antes de realizar una operación debemos cargar la dirección de la memoria
en el registro EEADR y el dato debe ser cargado en el registro EEDATA. El siguiente segmento de código
muestra la secuencia de grabación a ser operada:

bcf STATUS,RP0

movlw DATA_EE_ADR ;EEADR=DATA_EE_ADR
movwf EEADR

movlw DATA_EE_DATA ;EEADR=DATA_EE_DATA
movwf EEDATA

bcf EECON1,EEPGD ;Indicar trabajo en la memoria de datos
bsf EECON1,WREN ;Habilitar la escritura

bcf INTCON,GIE ;Deshabilitar las interupciones (si es que estan habilitadas)

movlw 0x55 ;EECON2=0x55
movwf EECON2
movlw 0xAA ;EECON2=0xAA
movwf EECON2
bsf EECON1,WR ;Empieza ciclo de grabacion

bsf INTCON,GIE ;Habilitar interrupciones(si es que estuvieron habilitadas)
sleep ;Esperar a que termine el ciclo de escritura
bcf EECON1,WREN ;Deshabilitar ciclos de escritura

El fabricante indica que no se llevara a cabo el ciclo de grabación si en forma previa no se escribe 0x55 y
0xAA en el registro EECON2, después se puede habilitar el ciclo de escritura con el bit WR. Esta secuencia
se debe realizar cada vez que almacenamos un dato en la EEPROM. Este mecanismo tiene por objetivo
evitar la escritura accidental de datos indeseados. El bit WREN debe ser puesto a 0-lógico todo el tiempo
excepto cuando actualicemos datos en la EEPROM. El bit WREN no se coloca a 0 por hardware.

Luego que se inicia la escritura si cambiamos el valor de WREN no detiene la grabación. El bit WR solo
debe ser colocado a 1-lógico después de que WREN ha sido puesto a 1-lógico. El bit WR y el bit WREN no
deben ser colocados a 1-lógico en la misma instrucción.

Cuando se completa un ciclo de escritura, el bit WR es colocado a 0 por hardware y el bit EEIF se coloca a
1-lógico. El bit EEIF debe ser nuevamente colocado a 0-lógico por software.

Protección contra escrituras espurias

Hay condiciones en las cuales se desea proteger el dispositivo contra posibles grabaciones indeseadas
para ello existen mecanismos. Cuando se energiza el microcontrolador (Power-Up) el bit WREN es puesto a
0-lógico, ademas hay un temporizador Power-Up timer que demora 72 us antes de que se efectúe cualquier
instrucción en el microcontrolador. El bit PWRTE de la palabra de configuración debe ser puesto a 1-lógico


PIC16F877

al momento de grabar el PIC para que el temporizador Power-Up funcione. Finalmente existe la secuencia
de grabación y el bit WREN que controla el ciclo de escritura.

Ejercicio 24

Diseñe un programa que permita escribir y leer un byte en la posición 0x00 de la memoria EEPROM

a) Algoritmo
Para la implementación de programa usaremos dos rutinas: una que graba (ESCRIBIR_EEPROM) y una
que lee (LEER_EEPROM). En ambos casos definimos dos variables ADDR_L (0x20) y DATA_L(0x21). El
proceso de lectura o grabación se realiza conforme lo establecido por el fabricante. Antes de llamar a la
rutina ESCRIBIR_EEPROM es necesario cargar la dirección ADDR_L y el dato que deseamos grabar. Antes
de invocar a la rutina LEER_EEPROM debemos cargar la dirección a leer, al terminar la rutina
almacenamos el valor en DATA_L para que sea usado desde el programa principal.

a) Diagrama de Flujo

Inicio ESCRIBIR_EEPROM LEER_EEPROM

Ir banco 1 Ir banco 0 N Ir banco 0
Port: A,B,C,D,E Salidas W=ADDR_L W=ADDR_L
EECON1<WR>=1
Ir banco 0 Ir banco2 Ir banco2
PORTC=0 EEADR=W S EEADR=W

PIR2<EEIF>=0
ADDR_L=0x00 EECON1<EEPGD>=0
Ir banco 0 EECON1<WREN>=1
DATA_L=0x5A EECON1<RD>=1
W=DATA_L Ir banco 0
Ir banco2
Ir banco 2
W=EEDATA
EEDATA=W
Ir banco 0
Call ESCRIBIR_EEPROM Ir banco 3
DATA_L=W
Return

Call LEER_EEPROM
Return
EECON1<EEPGD>=0
EECON1<WREN>=1
INTCON<GIE>=0
PORTC=DATA_L
EECON2=0x55
EECON2=0xAA
EECON1<WR>=1

b) Código del programa
ADDR_L equ 0x20
DATA_L equ 0x21
nop
_inicio
bcf STATUS,RP1
clrf TRISE
bcf STATUS,RP1
clrf ADDR_L ;ADDR_L = 0x00

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clrf DATA_L ;Limpiar registro de datos
movlw 0x5A ;DATA_L = 0x5A
movwf DATA_L
call ESCRIBIR_EEPROM ;Llamar rutina de grabación
clrf EEDATA ;Limpiar EEDATA
call LEER_EEPROM ;Llamar rutina de lectura
_bucle
movf DATA_L,W ;W = DATA_L

ESCRIBIR_EEPROM
bcf STATUS,RP1
movf ADDR_L,W ;EEADR = ADDR_L
bsf STATUS,RP1
movwf EEADR
bcf STATUS,RP1
movf DATA_L,W ;EEDATA = DATA_L
bsf STATUS,RP1
movwf EEDATA
bsf STATUS,RP1
bcf EECON1,EEPGD ;Apuntar a la memoria EEPROM
bsf EECON1,WREN ;Habilitar escritura
bcf INTCON,GIE ;Deshabilita interrupciones
movlw 55h
movwf EECON2 ;Escribe 55 hexadecimal
movlw 0xAA
movwf EECON2 ;Escribe AA hexadecimal
bsf EECON1,WR ;Habilita el bit de escritura
; bsf INTCON,GIE ;Habilita interrupciones
_bucle1
btfsc EECON1,WR ;Espera el final de grabación
goto _bucle1 ;Si no termina la grabación: Ir _bucle
bcf PIR2,EEIF ;Si termina Borra bandera de interrupción
bcf EECON1,WREN ;Deshabilitar escritura
bcf STATUS,RP1
return ;Retorno

LEER_EEPROM
bcf STATUS,RP1
movf ADDR_L,W ;Cargar dirección a leer
bsf STATUS,RP1
movwf EEADR
bsf STATUS,RP1
bcf EECON1,EEPGD ;Apunta a la memoria EEPROM
bsf EECON1,RD ;Habilita ciclo de lectura
bsf STATUS,RP1
movf EEDATA,W ;W = EEDATA (leer dato de EEPROM)
bcf STATUS,RP1
movwf DATA_L ;DATA_L = W (almacena dato de EEPROM)
return ;Retorno
end

Ejercicio 25 (Modulo 6 Ejercicio 2)

Elaborar un programa que lea la posición 0 de la memoria EEPROM, muestre el dato en el PORTC,
incremente el valor del dato en una unidad, grabe el nuevo valor en la posición 0x00 de la memoria
EEPROM. Demostrar que quitando la alimentación al microcontrolador se tiene el dato almacenado.



PIC16F877

Inicio

Ir banco 1
Port: A,B,C,D,E Salidas
Ir banco 0
PORTC=0

ADDR_L=0x00

Call LEER_EEPROM

PORTC=DATA_L

DATA_L++

Call ESCRIBIR_EEPROM

Nota. -Los diagramas de flujo de las rutinas ESCRIBIR_EEPROM y LEER_EEPROM son los mismos que
los que se mostraron en el programa anterior

ADDR_L equ 0x20
DATA_L equ 0x21
nop
nop
_inicio
bcf STATUS,RP1
clrf TRISE
bcf STATUS,RP1
clrf ADDR_L ;ADDR_L = 0x00 (Variables en banco2)
call LEER_EEPROM ;Llamar rutina de lectura (Regresa en el banco0)
movfw DATA_L ;W = DATA_L
incf DATA_L,F ;incremento del dato leído de la EEPROM
_bucle
ESCRIBIR_EEPROM
bcf STATUS,RP1
bsf STATUS,RP1
movwf EEADR
bcf STATUS,RP1
bsf STATUS,RP1
movwf EEDATA
bsf STATUS,RP1


PIC16F877
movlw 55h
movlw 0xAA
_bucle1
bcf STATUS,RP1
return ;Retorno
LEER_EEPROM
bcf STATUS,RP1
bsf STATUS,RP1
movwf EEADR
bsf STATUS,RP1
bsf STATUS,RP1
bcf STATUS,RP1
return ;Retorno
end

Ejercicio 26
Diseñe dos programas:
 El primero graba 255 en la posición 0x00 de la EEPROM, luego 254 en la posición 0x01, y asi
sucesivamente hasta 0 en la posición 0xFF.
 El segundo programa lee el canal AN0 del ADC y según esa lectura obtiene una dirección de 8
bits que usa para extraer un dato de la EEPROM y lo muestra en el PORTC.


PIC16F877

P ri m e ro Segundo

Ir b a n co 1 Ir b a n co 1
P o rt: A ,B ,C ,D,E S a lid as P o rt: A ,B ,C ,D, E S a li d as
A D C O N 1 =0 0 0 0 1 1 1 0 Ir b a n co 0
TR IS A <0 >=1
Ir b a n co 0

P O R TC =0 x0 0
A D D R_ L =0 x0 0
P O R TC =0 x0 0
A D D R_ L = 0 x0 0
DA TA _ L =A DD R _ L

C al l _ A DC
C om p le m e n to (D A TA _ L )

C al l L E E R_ E E P R O M
Ca ll E S C R IB IR _ E E P RO M

P O R TC=D A T A _ L
A D DR _ L + +

N
S TA TU S < Z>=1
S

Nota:- Los diagrama de flujos de las rutina LEER_EEPROM y ESCRIBIR_EEPROM ya fueron explicados.
Escribir EEPROM sigue la logica de los programas expuestos con anterioridad.

PRIMER PROGRAMA

ADDR_L equ 0x20
DATA_L equ 0x21
nop
nop
_inicio
bcf STATUS,RP1
clrf TRISE
bcf STATUS,RP1
_graba
movfw ADDR_L
movwf DATA_L
comf DATA_L,F
incf ADDR_L,F
movfw ADDR_L
btfss STATUS,Z
goto _graba
_bucle
goto _bucle

ESCRIBIR_EEPROM
bcf STATUS,RP1

PIC16F877
bsf STATUS,RP1
movwf EEADR
bcf STATUS,RP1
bsf STATUS,RP1
movwf EEDATA
bsf STATUS,RP1
movlw 55h
movlw 0xAA
_bucle1
bcf STATUS,RP1
return ;Retorno
end

SEGUNDO PROGRAMA


ADDR_L equ 0x20
DATA_L equ 0x21

nop
nop
_inicio
bcf STATUS,RP1
movwf ADCON0
bcf STATUS,RP1
clrf TRISE
movwf ADCON1
bsf TRISA,0
bcf STATUS,RP1
_leer
call _adc
call LEER_EEPROM
movf DATA_L
movwf PORTC
goto _leer
_adc
_espera
movwf ADDR_L ;Muestra el resultado en PORTC
return


PIC16F877
LEER_EEPROM

bcf STATUS,RP1
bsf STATUS,RP1
movwf EEADR
bsf STATUS,RP1
bsf STATUS,RP1
bcf STATUS,RP1
return ;Retorno

end


PIC16F877

Módulo 7 : Manejo de Páginas de Memoria y Watch Dog
PCL Y PCLATCH

El contador de programa (PC) es un registro que tiene 13 bits para direccionar las 8K posiciones de
memoria que tiene el microcontrolador. Los bits menos significativos se almaceman en el registro PCL, que
es un registro que se puede leer o escribir. Los bits mas significativos PC<12:8> no se pueden leer pero
pueden ser ESCRITOS INDIRECTAMENTE a traves del registro PCLATCH. Como lo muestra la figura:

Cuando se produce un reset o empieza a funcionar el microcontrolador los 5 bits superiores del PC son
puestos a 0-lógico. Los valores en el registro PCLATH son 0. El microcontrolador tiene 8K posiciones de
memoria distribuidos en 4 paginas de 2K cada una; por tanto los bits 4 y 3 del registro PCLATH nos
ayudarán a saltar de una a otra página.

El registro PLATCH es un buffer que cuyos valores podemos modificar a voluntad para seleccionar
una página solo en el momento que se lleve a efecto una instrucción CALL o una instrucción GOTO
los valores del PCLATH (3 y 4) serán escritos en el contador de programa (PC).

La Pila

El PIC16F877 tiene una pila de 8 niveles en hardware y es exclusiva para el PC. Existe un puntero de pila
que apunta a la última posición disponible (en un reset apunta a la posición 0). El puntero de pila no se
puede leer ni escribir. Generalmente cuando usamos una pila empleamos las instrucciones PUSH (colocar
en pila) y POP (extraer de la pila). En el caso del PIC no hay tales instrucciones . La colocación de valores
dentro de la pila se hacen a través de la instrucción CALL. La extracción se hace por medio de las
instrucciones RETURN, RETLW y RETFIE. El PCLATH no se ve afectado por la extracción o colocación
de valores en la pila condición que debemos tener presente al momento de hacer uso de varias
páginas de memoria.

La pila opera como un buffer circular, es decir que si se hacen 9 operaciones PUSH estaremos
sobreescribiendo la primera posición de la pila. Si fueran 10 perderiamos los dos primeros valores.

Paginación de la memoria de programa

Los microcontroladores son capaces de direccionar hasta 8K posiciones de memoria de programa. Las
instrucciones CALL y GOTO nos permiten saltar a una posicion dentro de un espacio de 2K por que solo
tienen 11 bits para direccionar. Cuando hacemos una instrucción CALL o GOTO los dos bits
superiores del PCLATH (PCLATH<4:3>) son cargados a los bits 12 y 11 del contador de programa.
Por tanto antes de hacer un CALL o un GOTO debemos poner alli la combinación apropiada para saltar con

PIC16F877

exito. En los programas que hemos venido desarrollando no habia sido necesario modificar el
PCLATH<4:3> por que los programas ocupan menos de una página y ademas era conveniente centrarse en
el manejo de los módulos del PIC16F877.Si se hace una instrucción RETURN de una subrutina o una
interrupción los 13 bits del PC son cargados nuevamente por tanto la manipulación de PCLATH<4:3> no es
requerida.

Las páginas de memoria son como se muestran:

Pagina 0 Pagina 1 Pagina 2 Pagina 3
0 (0x00) 2048(0x800) 4096(0x1000) 6144(0x1800)
2047(0x7FF) 4095(0xFFF) 6143(0x17FF) 8191(0x1FFF)

La combinación de los bits 4 y 3 del PCLATCH nos permite seleccionar una página de memoria como se
muestra:

Pagina PCLATH<4> PCLATH<3>
Pagina 0 0 0
Pagina 1 0 1
Pagina 2 1 0
Pagina 3 1 1

Siempre que deseamos hacer un salto de página debemos cargar el PCLATCH con la combinación
apropiada. Y cuando regresamos de la llamada es necesario “liberar la página”. Esto es restituir los valores
para que el PCLATCH este en la página previa a la llamada:

; Supongamos que estamos en la página 0 y vamos a llamar a una rutina que esta en la página 3
; PCLATCH<4:3> = <0:0>

org 0x00 ;Pagina 0
............
nop
bsf PCLATCH,4 ; Pagina 3 => PCLATH<4:3>= <1:1>
bsf PCLATCH,3
call _pagina_3 ; Va a ejecutar la rutina pagina_3 en la pagina 3
bcf PCLATCH,4 ; Pagina 0 => PCLATH<4:3>= <0:0>
bcf PCLATCH,3 ; LIBERAR LA PAGINA

Ejercicio 27
Desarrolle un programa que desarrolle la secuencia

 Retardo de mas de 1 segundo Led conectado a RC0=ON
 Retardo de mas de 1 segundo Led conectado a RC0=OFF

Definiciones previas
Las condiciones seran las siguiente: Debe existir la rutina de retardo en base al TMR0 y el código debe estar en
la página 0. La rutina que controla RC0 debe estar en la página 0. La rutina que controla RC1 debe estar en la
página 1 y debe llamar a la rutina retardo de la página 0. Si hacemos un resumen de las rutinas y las asociamos
a las páginas de memoria tendriamos:

PIC16F877

Pagina 0 Pagina 1
org 0x00 org 0x800
configurar rc1{.......
bucle call Retardo
call retardo .......
call rc0 }
call rc1
goto bucle
retardo{ .....}
rc0{......}

Diseño del programa

a) Diagrama de flujo

Inicio
_pagina_0 _pagina_1

Ir banco 1 S
Port: A,B,C,D,E Salidas
RC0=0 RC0=1 PCLATCH<4:3>=<0:1>(Pg 1)
OPTION_REG=00000111
call pagina_1 (rutina que controla RC1)
Ir banco 0
N PCLATCH<4:3>=<0:0>( Lib. PCLATCH)

RC0=0
PORTC=0 S
Return RC1=0 RC1=1

call retardo N

RC1=0
call pagina_0
(rutina que controla RC0)
Return

PCLATCH<4:3>=<0:1>(Pg 1)
call pagina_1 (rutina que controla RC1)
PCLATCH<4:3>=<0:0>( Lib. PCLATCH)

Como se observa el manejo de páginas es sencillo, basta con cargar en el PCLATCH los valores
correspondientes a la página hacer la llamada a la función y desde luego LIBERAR LA PAGINA para evitar la
pérdida del contador de programa. Si no liberamos la página y hacemos una instrucción goto o una instrucción
call el contador de programa cargará los valores del PCLATH. En este caso en particular iría de nuevo a la
página 1.

Nota:- No se incluye el diagrama de flujo del retardo por cuanto ya se ha tocado en el módulo de timers.

b) Código de programa
list p=16f877
include "p16f877.inc" ;Etiquetas genericas para el Pic16F877
TEMP EQU 0x20 ;Variable para temporizacion

;=======================================================================
org 0x0 ;PAGINA 0
;=======================================================================
nop
nop

PIC16F877
bcf STATUS,RP1

clrf TRISA
clrf TRISB
clrf TRISC
clrf TRISD
clrf TRISE

movlw b'00000111' ;TMR0 preescaler 1:256
movwf OPTION_REG

bcf STATUS,RP1

clrf PORTC ;PORTC=0
_bucle
call _retardo ;Llama a retardo (pagina 0 de memoria)
call _pagina_0 ;Enciende o apaga el bit 0 del PORTC

;---------------------------------;
; Llamada a rutina en pagina 1 ;
;---------------------------------;
bcf PCLATH,4 ;PCLATH=Pagina 1
bsf PCLATH,3
call _pagina_1 ;Enciendo o apaga el bit 1 del PORTC
bcf PCLATH,4 ;PCLATH=Pagina 0, LIBERAR PCLATH
bcf PCLATH,3


;=======================================================================
_retardo
movlw d'25'
movwf TEMP ;TEMP=25
_retardo_0
bcf INTCON,T0IF
_retardo_1
btfss INTCON,T0IF
goto _retardo_1
decfsz TEMP
goto _retardo_0
return

;=======================================================================
_pagina_0 ;PAGINA 0
btfss PORTC,0 ;Es el valor de PORTC<0>=1
goto _on_0 ;PORTC<0>=1
bcf PORTC,0
return
_on_0 bsf PORTC,0 ;PORTC<0>=0
return

;=======================================================================
org 0x800 ;PAGINA 1
;=======================================================================
_pagina_1
;----------------------------------------;
; Llamada a rutina _retardo en pagina 0 ;
;----------------------------------------;
bcf PCLATH,3
call _retardo
bsf PCLATH,3

bcf PORTC,1 ;PORTC<1>=0
return
_on_1 bsf PORTC,1
return

end

Metodología de acceso a funciones por medio de una solo página

PIC16F877

Como hemos visto el acceso a funciones o rutinas que se encuentran en otras páginas es relativamente
sencillo. Ahora suponga que tiene una rutina llamada 'A' que se encuentra en la página 0, esa rutina es
llamada desde varias varias páginas como lo muestra la siguiente figura:

Pagina 0 Pagina 1 Pagina 2 Pagina 3
.......... ..... ........ .....
A call A call A call A
nop ...... ....... .......
........ call A call A call A
return ...... .....

Ahora suponga que por algun motivo debe mover la rutina A de la página 0 a la página 3. Esta situacion
podria llevar a multiples problemas por que todas las llamadas que se hace a lo largo del programa deben
ser modificadas. Hay una forma practica de evitar este inconveniente.

La forma es similar a crear un indice de funciones. Suponga que creamos el indice en la página 0 entonces
siempre que hacemos un call ingresamos a la página 0 (PCLATCH<4:3>=<0:0>) desde allí recién saltamos
con un goto al lugar donde propiamente se encuentra el código de la función.

Observe el segmento de código:

org 0x00 ;Pagina 0
........
_a
bcf PCLATH,4
bcf PCLATH,3
goto _a_code
........
_a_code
nop
...
return

org 0x800
.......
bcf PCLATH,4 ;Pagina 0
bcf PCLATH,3
call A
bcf PCLATH,4 ;Liberar pagina
bsf PCLATH,3
........

org 0x1000 ;Pagina 2
.......
bcf PCLATH,3
call A
bsf PCLATH,4 ;Liberar pagina
bcf PCLATH,3
........

Entonces cuando queremos llamar a la rutina A lo que hacemos es cargar el PCLATH para ir a la página 0
y, luego hacemos el CALL. El CALL almacenará la siguiente dirección. Entramos al página 0 y volvemos a
cargar el PCLATH con la página donde esta el código propiamente dicho de la rutina A (página 0) que es
_A_code. Saltamos a esa dirección con ayuda de la instrucción GOTO (no coloca nada en la pila del PC).
Cuando termina _A_code con la instrucción return extrae de la pila el PC que le permite regresar a la página
original de la llamada (no regresa a la página 0).

Ahora si quieramos mudar el código de la rutina A de la página 0 a la 3 tendriamos:

org 0x00 ;Pagina 0
........

PIC16F877
_a
bsf PCLATH,4
bsf PCLATH,3
goto _a_code
........

org 0x800
.......
bcf PCLATH,3
call A
bcf PCLATH,4 ;Liberar pagina
bsf PCLATH,3
........

.......
bcf PCLATH,3
call A
bsf PCLATH,4 ;Liberar pagina
bcf PCLATH,3
........

_a_code
nop
...
return

Note como ahora el resto del código de programa no sufre modificación alguna solo hemos cambiado la
dirección en el indice que esta en la página 0.

Ejercicio 28

Desarrolle un programa que desarrolle la secuencia


Definiciones previas
En el programa usaremos un indice de páginas. Las llamadas seran hechas desde la página 0 a las rutinas
que controlan el RC0(_pagina_0) , RC1(_pagina_1), RC2(_pagina_2), RC3 (_pagina_3). La rutina de RC2
(_pagina_2) llama a la función de retardo de la página 0.

Diseño del programa

a)Diagrama de flujo


PIC16F877

_pagina_0 _pagina_0_code _pagina_2_code

S
PCLATCH<4:3>=<0:0>(Pg 0)
RC0=0 RC0=1 PCLATCH<4:3>=<0:0>(Pg 1)
goto _pagina_0_code
call retardo
N PCLATCH<4:3>=<1:0>( Lib. PCLATCH)

_pagina_1 RC0=0
S
Return RC2=0 RC2=1
PCLATCH<4:3>=<0:1>(Pg 1)
goto _pagina_1_code
N

RC2=0
_pagina_2
_pagina_3_code _pagina_1_code
Return
PCLATCH<4:3>=<1:0>(Pg 2) S S
goto _pagina_1_code
RC3=0 RC3=1 RC1=0 RC1=1

N N
_pagina_3
RC3=0 RC1=0

PCLATCH<4:3>=<1:1>(Pg 3)
Return Return
goto _pagina_1_code

b)Código del programa

list p=16f877
include "p16f877.inc" ;Etiquetas genericas para el Pic16F877
TEMP EQU 0x20 ;Variable para temporizacion

;=======================================================================
org 0x0 ;PAGINA 0
;=======================================================================
nop
nop

bcf STATUS,RP1

clrf TRISA
clrf TRISB
clrf TRISC
clrf TRISD
clrf TRISE

movlw b'00000111' ;TMR0 preescaler 1:256
movwf OPTION_REG

bcf STATUS,RP1

clrf PORTC ;PORTC=0
_bucle
;---------------------------------;
;---------------------------------;

bcf PCLATH,3
bcf PCLATH,3

;---------------------------------;

PIC16F877
;---------------------------------;
bcf PCLATH,3
bcf PCLATH,3

;----------------------------------;
;----------------------------------;

;El RETARDO esta dentro de la rutina _pagina_2
bcf PCLATH,4 ;PCLATH=Pagina 0, liberar PCLATH
bcf PCLATH,3

;----------------------------------;
;----------------------------------;
call _retardo
bcf PCLATH,3
bcf PCLATH,4 ;PCLATH=Pagina 0, liberar PCLATH
bcf PCLATH,3


;=======================================================================
_pagina_0_code ;PAGINA 0
bcf PORTC,0
return
_on_0 bsf PORTC,0 ;PORTC<0>=0
return

;=======================================================================
; DEFINICIONES DE SALTOS. Similar a declarar funciones
;=======================================================================

_pagina_0
bcf PCLATH,3
goto _pagina_0_code

_pagina_1
bsf PCLATH,3
goto _pagina_1_code

_pagina_2
bsf PCLATH,4 ;Pagina 2
bcf PCLATH,3
goto _pagina_2_code

_pagina_3
bsf PCLATH,3
goto _pagina_3_code

_retardo
bsf PCLATH,3
goto _retardo_code

;=======================================================================
org 0x800 ;PAGINA 1
;=======================================================================
_pagina_1_code

PIC16F877
return
_on_1 bsf PORTC,1
return

;=======================================================================
org 0x1000 ;PAGINA 2
;=======================================================================
_pagina_2_code

;----------------------------------;
; Llamada a rutina _retardo ;
;----------------------------------;
bcf PCLATH,3
call _retardo
bsf PCLATH,4 ;PCLATH=Pagina 2, LIBERAR PCLATH
bcf PCLATH,3

return
_on_2 bsf PORTC,2
return

;=======================================================================
org 0x1800 ;PAGINA 3
;=======================================================================
_pagina_3_code
return
_on_3 bsf PORTC,3
return

;=======================================================================
_retardo_code
movlw d'25'
movwf TEMP ;TEMP=25
_retardo_0
bcf INTCON,T0IF
_retardo_1
btfss INTCON,T0IF
goto _retardo_1
decfsz TEMP
goto _retardo_0
return

end

PERRO GUARDIAN (WDR: WATCHDOG TIMER)

El WDT de los PIC16F87x es un contador que funciona con los impulsos de su propio oscilador y que
provoca un reset cuando se desborda en funcionamiento normal. Si el desbordamiento se produce cuando
en microcontrolador se halla en estado de reposo, se despierta y sigue su comportamiento normal. En la
figura se muestra un esquema con los bloques principales que constituyen el perro guardian.

Las instrucciones CLRWDT y SLEEP borran o ponen a cero el valor del contaje del WDT y el postdivisor. Si
se ejecuta la instrucción CLRWDT y el predivisor de frecuencia esta asignado al perro guardian, se borra,
pero no cambia su configuración.


PIC16F877

MODO DE REPOSO O DE BAJO CONSUMO

En este modo especial de funcionamiento del microcontrolador se introduce cuando se ejecuta la instrucción
SLEEP. Esta forma de trabajo se caracteriza por su bajo consumo y pareciera que el PIC se ha “congelado”.
Las líneas de E/S digitales que se utilizaban mantienen su estado, las que no se empleaban reducen al
mínimo su consumo, se detienen los temporizadores y tampoco opera el conversor A/D.

Al entrar en el modo de reposo, si estaba funcionando el WDT se borra pero sigue trabajando. Para salir de
ese estado (“despertar”) y pasar a ejecutar la instrucción direccionada por PC+1 existen varias causas.

1. Activacion externa de la patita MCLR#
2. Desbordamiento del WDT que sigue trabajando en reposo
3. Generacion de interrupcion por la activacion del pin RB0/INT o por cambio de estado en los 4 pines de
mas peso del puerto B
4. Interrupcion originada por alguno de los nuevos perifericos como:
a) Lectura o escritura en la puerta paralela (PSP)
b) Interrupción del Timer1
c) Interrupción del módulo CCP en modo captura
d) Disparo especial del TMR1 funcionando en el modo asíncrono con reloj externo.
e) Interrupción en el módulo de comunicación SSP (Start/Stop)
f) Transmisión o recepción del MSSP en modo escalvo (SPI/I2C)
g) Transmisión o recepción del USART
h) Fin de la conversión A/D
i) Fin de la operación de escritura sobre la EEPROM.

Ejercicio 29

Según el valor del interruptor RB0, se encenderán o apagarán los leds del puertoC pero, antes de
volver a mirar el valor de dichos interruptores, se introducirá al microcontrolador en estado de
reposo, del cual despertara al desbordarse el perro guardian, iniciandose de nuevo el proceso.


PIC16F877

inicio

Configurar Puert os A, B, C,D,E como salidas
Configurar RB0 c omo entrada
Predivisor = 128 asociado al Wat chdog
Limpiar PuertoC

S
N
Apagar P uertoC RB0 = 0 Encender Puert oC

Refrescar el perro guardian
y
E ntrar en bajo consumo


nop

goto _inicio

org 0x005

_inicio

bcf STATUS,RP1


bsf TRISB,0 ;RB0 como entrada

movlw b'11001111' ;Preescaler = 128
movwf OPTION_REG ;Asociado al perro guardian

bcf STATUS,RP1

; clrwdt
_bucle
btfsc PORTB,0 ;RB0 = 0 ?
goto _apagar ;no
goto _encender ;si
_apagar


PIC16F877
clrf PORTC ;limpiar puertoC
goto _reposo ;ir _reposo
_encender
movlw 0xff
movwf PORTC ;poner a 1 todo el puertoC
goto _reposo ;ir _reposo
_reposo
clrwdt ;refresca el perro guardian
sleep ;entrar en bajo consumo
goto _bucle ;ir a _bucle

end ;Fin de programa


PIC16F877

ANEXO 1
Tabla de códigos ASCII


PIC16F877

ANEXO 3

Relación de ejercicios
Ejercicio 0: Desarrollar un programa que configure las líneas del puerto A como entrada y las líneas del
puerto B como salida. Y que muestre en forma permamente la entrada del puerto A en el puerto B.

Ejercicio 1: Suponga una lampara que debe ser prendida o apagada desde tres puntos. Diseñe un
programa que la encienda si y solo si hay dos interruptores activados.

Ejercicio 2: Diseñar un programa que simule a un comparador de 4 líneas.

Ejercicio 3: Se tiene tres válvulas (A,B y C) que alimentan un tanque, el tanque a su vez tiene una salida.
Existen 3 sensores de nivel (X,Y y Z). Cuando el tanque está vacio los 3 sensores estan a 0-lógico y es
necesario activar el trabajo de las tres bombas. Cuando se llena 1/3 del tanque el sensor X pasa a 1-lógico y
la bomba C deja de funcionar. Cuando se llenan 2/3 del tanque el sensor Y esta activado y la bomba B deja
de funcionar. Cuando esta lleno el tanque el sensor Z se activa y la bomba A deja de funcionar. Una vez que
el tanque esta lleno este empieza a expulsar el líquido acumulado. Cuando los 3 sensores pasan a 0-lógico
la secuencia antes descrita se repite ANTES NO.

Ejercicio 4: Diseñar un programa que configure el RB0 como entrada y el RC0 como salida y probarlo en el
demoboard.

Ejercicio 5: Diseñar un programa que muestre en el puerto C los cuatro bits mas significativos activados si
RB0 es 0 y los bits menos significativos activados si RB0 es 1.

Ejercicio 6 : Diseñar un programa que muestre el corrimiento de un bit en el puerto C. El corrimiento tendrá
lugar cada vez que se pulse RB0

Ejercicio 7: Diseñar un programa que lea los 4 bits inferiores del puerto A y muestre el dato en un display
de 7 segmentos que se encuentra conectado en el puerto C.

Ejercicio 8: Resuelva el Ejercicio 3 haciendo uso de tablas

Ejercicio 9: Diseñar un programa en base al PIC16F877 para contar eventos (flancos de bajada en
RA4/T0CKI) y mostrar la cuenta en un display de 7 segmentos conectado al puerto B. Cuando las cuentas
llegan a 9 pasan de nuevo a 0.

Ejercicio 10: Programar el TMR0 para generar un retardo de un segundo. A partir del cual se incrementa un
contador cuyo valor se muestra por el PORTC

Ejercicio 11: Programar el TMR1 para generar un retardo de 524.2 ms. Cada vez que concluya el tiempo
se activará el PORTC de forma escalonada

Ejercicio 12 : Modificar el programa anterior para que lea el pin RB0, cuando se pulse deshabilitara el TMR1
y si se deja de pulsar reanudara el timer.

Ejercicio 13: Diseñar un programa que permita leer el voltaje aplicado al canal 0 del módulo ADC,
convertirlo a un valor digital de 10 bits y mostrar los ocho bits mas significativos en el PORTC

Ejercicio 14: Elaborar un programa que lea el canal 0 del modulo ADC y que muestre el resultado en los 6
bits menos significativos del PORTC (RC0-RC5) adicionalmente active un pin del Pic (RC7) cuando el valor
adquirido por el ADC sea mayor a 512 y desactive cuando sea menor a ese valor.
Ejercicio 15: Un tanque es empleado para almacenar agua y se ha conectado un sensor para saber el nivel
de agua. El sensor se ha conectado al canal 0 del Pic 16F877 y un indicador es accionado por el pin RC7.


PIC16F877

Desarrollar un programa que informe si el nivel de agua esta en el rango de 64 a 128 unidades del ADC
RC7=0 (RC7=1 fuera del rango)

Ejercicio 16: Transmitir muestras analógicas provenientes del canal AN0 del ADC del PIC hasta la
computadora y visualizar el dato por el hyper terminal de Windows.
Ejercicio 17: Recibir datos provenientes de la computadora de forma serial y mostrarlos en el PORTC

Ejercicio 18: Diseñe un programa en el PIC 16F877 que reciba datos de la computadora, los muestre por el
PORTC y devuelva el mismo dato a la computadora para poder visualizar los datos por el hyper terminal de
Windows

Ejercicio 19: N/A. Eliminado.

Ejercicio 20: Diseñar y simular un programa que trabaja la interrupción RB0/INT para ir acumulando los
flancos de subida que vayan ingresando por el pin RB0. En este primer ejemplo el bucle principal del
programa no “tareas”.

Ejercicio 21: Configurar el TMR1 para generar espacios de tiempo de 500ms. Cada vez que se cumpla el
tiempo invertir el valor del RC7 (similar a un led intermitente). Emplear la interrupción RB0 para incrementar
el valor del PORTC cada vez que llegue una petición.

Ejercicio 22: Configurar el canal AN0 del ADC para mostrar en forma permanente el valor de conversión en
el puerto C. Cada vez que llegue una interrupción provocada por el hiperterminal el microcontrolador
enviará a la PC el valor actual del ADC.

Ejercicio 23: Diseñe un programa en el Pic16F877 que funcione con la interrupción del USART. Si desde el
hiperterminal se presiona la tecla ‘A’ RC0 = 1, ‘a’ RC0 = 0, ‘B’ RC1 = 1, ‘b’ RC1 = 0, ‘C’ RC2 = 1, ‘c’ RC2 =
0.

Ejercicio 24: Diseñe un programa que permita escribir y leer un byte en la posición 0x00 de la memoria
EEPROM

Ejercicio 25: Elaborar un programa que lea la posición 0 de la memoria EEPROM, muestre el dato en el
PORTC, incremente el valor del dato en una unidad, grabe el nuevo valor en la posición 0x00 de la memoria
EEPROM. Demostrar que quitando la alimentación al microcontrolador se tiene el dato almacenado.

Ejercicio 26: Diseñe dos programas:
 El primero graba 255 en la posición 0x00 de la EEPROM, luego 254 en la posición 0x01, y asi
sucesivamente hasta 0 en la posición 0xFF.
 El segundo programa lee el canal AN0 del ADC y según esa lectura obtiene una dirección de 8 bits que
usa para extraer un dato de la EEPROM y lo muestra en el PORTC.

Ejercicio 27: Desarrolle un programa que desarrolle la secuencia


Ejercicio 28: Desarrolle un programa que desarrolle la secuencia



PIC16F877


Ejercicio 29: Según el valor del interruptor RB0, se encenderán o apagarán los leds del puertoC
pero, antes de volver a mirar el valor de dichos interruptores, se introducirá al microcontrolador en
estado de reposo, del cual despertara al desbordarse el perro guardian, iniciandose de nuevo el
proceso.


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